2.1感应电流的方向 同步练习（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册
2.1感应电流的方向 同步练习（解析版）
1．如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（　　）
A．由d→e B．由 e→d C．无感应电流 D．无法确定
2．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　）
A．感应电流的磁场总是跟引起感应电流的磁场方向相反
B．闭合线框放在磁场中一定能产生感应电流
C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流
D．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
3．金属圆环的圆心为O，金属棒Oa、Ob可绕O在环上转动，如图所示。当外力使Oa逆时针方向转动时，Ob将（　　）
A．不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．无法确定
4．某导线构成的回路如图所示，现给回路加上垂直于纸面向里的匀强磁场，并使磁场的磁感应强度增大，则能正确表示回路中产生的感应电流方向的是（　　）
A． B． C． D．
5．“歼-20”飞机是中国自主研制的新一代隐身战斗机，在第11届中国航展上首次公开亮相。由于地磁场的存在，飞机在我国上空一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差。则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势（　　）
A．低 B．高 C．相等 D．以上情况都有可能
6．如图甲所示，光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上。当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时（图甲所示电流的方向为正方向），则t1到t2时间内线框（　　）
A．向右做加速运动
B．向左做加速运动
C．向右做减速运动
D．向左做减速运动
7．如图所示，某同学把一个闭合线圈从条形磁铁穿过，由右端N极到左端S极，则在这一过程中，线圈的感应电流的方向是（　　）
A．沿abcd不变 B．沿dcba不变
C．先abcd，后沿dcba D．先沿dcba，后沿abcd
8．如图所示，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是（　　）
A．穿过螺线管中的磁通量增加，电流计中的感应电流由a流向b
B．穿过螺线管中的磁通量减少，电流计中的感应电流由b流向a
C．穿过螺线管中的磁通量增加，电流计中的感应电流由a流向b
D．穿过螺线管中的磁通量减少，电流计中的感应电流由a流向b
9．一架飞机在广州上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于受地磁场竖直向下分量的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端处电势为 ，则下列说法正确的是（　　）
A．若飞机从东往西飞，比高
B．若飞机从南往北飞，比低
C．若飞机从北往南飞，比低
D．由于飞机匀速飞行，则等于
10．如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（　　）
A．线圈通过磁场区域的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向
B．线圈通过磁场区域的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向
C．该拉力的方向水平向右
D．该拉力的方向与线圈运动速度的方向相同
11．如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时下列说法准确的是（　　）
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q将互相远离
C．磁铁的加速度一定大于g
D．磁铁下落过程机械能守恒
12．如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则（　　）
A．当线圈以ad边为轴转动时（转动角为锐角），其中感应电流方向是a→b→c→d
B．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d
C．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d
D．若线圈竖直向下平动，有感应电流产生
13．如图所示，O1O2是矩形导线框ABCD的对称轴，其左方有匀强磁场．下列情况下ABCD中有感应电流产生的是(　　)
A．将ABCD向纸外平移
B．将ABCD向右平移
C．将ABCD以AB为轴转动60°
D．将ABCD以CD为轴转动60°
14．如图所示，AB、CD是两根平行的导线，AB通过螺线管连接，当一条形磁铁从右侧靠近螺线管时，下列说法正确的是（　　）
A．导线AB的电流方向向左
B．导线AB和导线CD相互吸引
C．螺线管产生的磁场，右端为N极
D．若条形磁铁上下移动，导线AB中没有感应电流
15．如图所示，甲图中线圈A的a、b端加上如图乙所示的电压时，在0～t0时间内，线圈B中感应电流的方向及线圈B的受力方向情况是（ ）
A．感应电流方向不变
B．受力方向不变
C．感应电流方向改变
D．受力方向改变
16．如图所示边长为l的正方形金属线框，以一定的速度进入磁感应强度为B的有界匀强磁场（磁场宽度略大于线框边长），线框平面始终与磁场方向垂直。从线框进入磁场区域直到完全离开的过程中，线框中产生的感应电流方向是怎样的？（方向采用“顺时针”或“逆时针”）
17．匀强磁场的方向垂直矩形金属线框abcd。在矩形线框平面内有一相切的圆形金属环。现使圆环向右运动，如图所示，则圆环中是否有电流？如果有电流，方向如何？
参考答案
1．A
【详解】
由右手定则可知，ab向右运动时产生的感应电流由b→a，故流过R的电流方向是由d→e，A正确。
故选A。
2．D
【详解】
AD．由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化，原磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，原磁通量减少，感应电流磁场与原磁场方向相同，故A错误，D正确。
B．闭合线框放在磁场中且要求穿过线框的磁通量变化时才有感应电流产生，故B错误；
C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，电路中不一定有感应电流，还要看磁通量有没有变化，若磁通量没有变化，电路中没有感应电流，故C错误；
故选D。
3．B
【详解】
当外力使金属棒Oa逆时针方向加速转动时，根据右手定则可以判断出导体棒中的电流的方向从向，该电流到环上后，又从流向，金属棒Ob受到的安培力的方向，根据左手定则可得安培力的方向向右上，所以金属棒Ob沿逆时针方向转动，故B正确，A、C、D错误；
故选B。
4．C
【详解】
该平面回路为一个回路，垂直于线框平面向里的匀强磁场增大时，根据楞次定律，外环的感应电流的方向为逆时针方向，内环的感应电流的方向为顺时针方向。
故选C。
5．B
【详解】
地磁场在北半球的竖直分量竖直向下，当飞机在北半球水平飞行时，飞机切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知：机翼左端的电势比右端的电势高，ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【详解】
由图可知，在t1到t2，时间内，导线的电流为正向在减小，产生的磁场在减小，根据楞次定律可知，导线框的感应磁场与原磁场的方向相同，由右手螺旋定则可得，电流的方向为abcda，直导线的电流和线框的da边的电流方向相同，它们互相吸引，但是由于在0到t1时间内，导线的电流为正向在增大，产生的磁场在增大，根据楞次定律可知，它们互相排斥，导线框已经向右运动，有了初速度，所以此时线框向右做减速直线运动，但不是匀减速运动，故选C。
7．D
【详解】
某同学把一个闭合线圈从条形磁铁穿过，由右端N极到左端S极，穿过线圈的磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知，线圈的感应电流的方向是先沿dcba，后沿abcd，故D正确，ABC错误。
故选D。
8．B
【详解】
条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减少，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场方向向下，又由安培定则判断电流计中的感应电流由b流向a，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．A
【详解】
当飞机在北半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，由于感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的，由低电势指向高电势，由右手定则可判知，在北半球不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有比高。
故选A。
10．C
【详解】
AB．线圈进入磁场过程中，垂直于纸面向里的磁场变大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中电流为逆时针方向，线圈离开磁场的过程中垂直于纸面向里的磁场变小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向里，根据安培定则可知线圈中的电流为顺时针方向，综上所述，线圈通过磁场区域的过程中，线圈中的感应电流先逆时针，后顺时针，AB错误；
CD．线圈切割磁感线的有效长度示意图如图
结合楞次定律阻碍相对运动的推论，根据左手定则可知安培力始终水平向左，则该拉力的方向水平向右，C正确，D错误。
故选C。
11．A
【详解】
AB．条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，P、Q将互相靠拢以阻碍磁通量的增加。A正确，B错误；
CD．条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场会阻碍磁铁的靠近以达到阻碍回路磁通量增加的目的，所以条形磁铁下落的加速度小于g，磁铁受到阻力，并且阻力做功，所以磁铁的机械能减少。CD错误。
故选A。
12．B
【详解】
A．当线圈以ad边为轴转动时，向里穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→d→c→b。故A错误。
B．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→b→c→d，选项B正确；
C．若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→d→c→b，选项C错误；
D．若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中无感应电流产生，选项D错误。
故选B。
13．BD
【详解】
由于磁场为匀强磁场，将ABCD向纸外平移，其磁通量都不变化，因此不会产生感应电流，A错误；将ABCD向右平移，其磁通量变小，根据楞次定律，则产生感应电流，B正确；将ABCD以AB为轴转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流，C错误；当线圈绕CD轴转动60°时，磁通量将变小，根据楞次定律，则产生感应电流，D正确．
14．AC
【详解】
AC．由题意可知，当磁铁N极从右侧靠近螺线管时，导致穿过的磁通量向左变大，因此根据楞次定律，则感应电流的磁场向右，感应电流的方向为盘旋而向右，则流过AB的电流方向向左，螺线管产生的磁场，右端为N极，故AC正确；
B．由图可知，部分为直流电路，电流的方向向右，与电流的方向相反，根据电流之间相互作用的特点可知，导线与之间相互排斥，故B错误；
D．若将条形磁铁上下移动，则穿过螺线管的磁通量发生变化，所以导线中有感应电流，故D错误。
故选AC。
15．AD
【详解】
AC．根据题意可知，UAB＞0，则可知电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向右，由于电压先减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，线圈B的感应电流顺时针（从左向右看）．当UAB＜0，则可知电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向左，当电压增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）．故电流方向不变，所以A正确，C错误；
BD．由上可知，感应电流方向不变，而磁场方向变化，所以根据左手定则可知，安培力方向改变，故D正确，B错误；故选AD。
16．先逆时针方向，然后不产生感应电流，最后沿顺时针方向。
【详解】
线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为逆时针方向；当线圈全部进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无感应电流；线圈出离磁场时，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为顺时针方向；
17．有电流流过 方向为NeM和NfM
【详解】
本题问的是圆环中有无感应电流，进而问圆环中电流的方向，应该注意到本题中含有多个闭合电路，若我们只考虑圆环这个回路，会从圆环中磁通量没有变化而得出圆环中无感应电流这个错误结论，应该看到在圆环向右运动过程中，MabNe，MabNf以及MeNcd，MfNed等回路中的磁通量都发生了变化，都可产生感应电流，作为这些回路的一部分的圆环也应有电流。根据楞次定律可画出感应电流方向，如下图所示。
当然，我们也可从“切割磁感线”的角度来分析。当圆环向右运动时，MfN和MeN都在切割磁感线，产生感应电动势。应用右手定则可以确定其中的感应电流的方向，即感应电动势的方向，用电池符号代表感应电动势画在图上。这样，就不难看出，整个电路相当于两个相同的电源并联，而MabN和MdcN是两个并联的外电路，形成了一个完整的闭合电路，如下图所示。
可见，电源电路中有电流流过，方向为NeM和NfM。