2.1科学探究：感应电流的方向基础训练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.1科学探究：感应电流的方向基础训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 525.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-17 18:24:33 | ||
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文档简介
2.1科学探究：感应电流的方向基础训练2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示为法拉第研究电磁感应现象时做过实验电路图．A和B绕在同一铁芯上，铁芯绝缘，则（ ）
A．闭合开关S的瞬间，通过电流计的电流是a→b
B．断开开关S的瞬间，通过电流计的电流是b→a
C．在增大电阻 R 的过程中, 通过电流计的电流是b→a
D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，则电流表G指针不会偏转
2．物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。有关物理学史正确的是（ ）
A．英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应
B．丹麦物理学家奥斯特通过平行导线间相互作用的实验，证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样会发生相互作用
C．法拉第对理论和实验资料进行严格分析后，得出法拉第电磁感应定律
D．1834年，俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后，通过归纳推理得出了楞次定律
3．如图所示，光滑的水平桌面上放着a和b两个完全相同的金属环。如果一条形磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环，则（ ）
A．a、b两环均静止不动 B．a、b两环互相靠近
C．a、b两环互相远离 D．a、b两环均向上跳起
4．关于楞次定律下列说法正确的是（ ）
A．感应电流的磁场总是要阻止引起感应电流的磁通量的变化
B．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C．感应电流的磁场总是跟引起感应电流的原磁场方向相反
D．穿过闭合回路的原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反
5．如图甲所示，单匝闭合线圈固定在匀强磁场中，t=0 时刻磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙所示，线圈面积S=0.1m2，电阻．在 0~2s时间内，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流沿逆时针方向
B．线圈中的感应电动势大小为 0.5 V
C．线圈中产生的焦耳热为 0.05 J
D．通过线圈横截面的电荷量为 0.1 C
6．一根沿东西方向的水平导体棒在赤道上方自由下落，则导体棒上各点的电势正确的说法是（ ）
A．东端高 B．西端高
C．中点高 D．各点电势相同
7．如图所示，条形磁铁竖直放在水平桌面上，铜质金属环从条形磁铁的正上方足够高处由静止开始下落，下列说法正确的是( )
A．金属环下落过程中，磁通量不变化，不产生感应电流
B．金属环下落的整个过程中，加速度都小于重力加速度g
C．金属环下落的整个过程中，条形磁铁对桌面的压力都大于条形磁铁的重力
D．金属环下落的整个过程中，感应电流方向改变一次
8．如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置（B、D位置恰好线圈有一半在磁场中）时，加速度大小关系为（ ）
A． B．
C． D．
9．弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁拉离平衡位置后，磁铁将上下振动，经较长时间才会停下来。若在磁铁下方放一个固定的金属环，则磁铁很快就会停下来。这是因为放上金属圆环后（ ）
A．金属环被磁铁磁化产生磁性，从而阻碍磁铁振动
B．金属环上产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁铁振动
C．金属环上产生静电感应，感应电荷的电场阻碍磁铁振动
D．金属环材料的电阻率越大，阻碍效果就越明显
10．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是( )
A．A管是用铁制成的，B管是用铝制成的
B．A管是用铝制成的，B管是用塑料制成的
C．A管是用有机玻璃制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是用塑料制成的，B管是用铝制成的
11．如图所示，在粗糙绝缘水平面上，固定两条相互平行的直导线，导线中通有大小和方向都相同的电流，在两条导线的中间位置放置一正方形线框，导线、线框均关于虚线对称，当导线中电流发生变化时，线框始终静止。已知导线周围某点的磁感应强度与导线中的电流大小成正比，与到导线的距离成反比。则下列对导线中电流变化后线框所受摩擦力的方向的判断正确的是（ ）
A．、中电流同步增加，摩擦力方向向左
B．、中电流同步减小，摩擦力方向向左
C．中电流减小，中电流增大，摩擦力方向向右
D．中电流减小，中电流不变，摩擦力方向向左
12．如图，矩形线圈放在两同向相等的直线电流之间，都在同一平面内，矩形线圈从左向右匀速运动到虚线位置时，回路中感应电流方向情况为（ ）
A．先adcba后abcda
B．先abcda后adcba
C．一直是adcba
D．一直是abcda
13．如图所示，在光滑水平桌面上固定一个条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的左侧且给它们一个初速度，向磁铁滚去。观察小球的运动情况，可能发生的是（ ）
A．铁球、铝球、木球都做匀速运动
B．只有木球、铝球做减速运动
C．铁球做加速运动，铝球做减速运动
D．只有铝球、木球做匀速运动
14．如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径ra＝2rb，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b线圈中产生的感应电流方向均为逆时针方向
B．a、b线圈均有扩张趋势
C．a、b线圈中产生的感应电动势之比Ea∶Eb＝2∶1
D．a、b线圈中产生的感应电流之比Ia∶Ib＝4∶1
15．如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带平面向上，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图示图景，可判断下列说法正确的是（ ）
A．从图可以看出，第2个线圈是不闭合线圈
B．从图可以看出，第3个线圈是不闭合线圈
C．若线圈闭合，进入磁场时线圈相对传送带向前运动
D．若线圈不闭合，进入磁场时线圈相对传送带向后运动
二、填空题（共4题）
16．下图是某实验小组在研究磁通量变化与感应电流方向关系实验时的部分操作 示意图，图甲是电流通过灵敏电流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时 的情况．实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽出时，灵敏电流计 G中指针向______偏（填 “左”或“右”）；继续操作如图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是__________线圈（填“插入”或“抽出”）．
17．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是________．（填“向右摆动”、“向左摆动”、“保持静止”）
18．把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：
（1）当滑片不动时，拉力____________．
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力__________． (填“变大”、“不变”或“变小”)
19．绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ．Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生，若有则判断R中感应电流方向（没有填“无”，有则填“向左”或“向右”）
①闭合电键K的瞬时_________________；
②保持电键K闭合的_________________；
③断开电键K的瞬时_________________；
④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时：__________。
三、综合题（共4题）
20．月球探测器在月面实现软着陆是非常困难的，为此科学家们在实验探索过程中设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，它由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd，指示灯连接在cd两处；②探测器主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触仿真水平月面时，滑块立即停止运动。
（1）请运用已学知识分析该装置是如何实现缓冲的；
（2）简要阐述该装置在缓冲过程中能量是如何转化的。
21．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。请通过分析形成以下结论：把条形磁铁向水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向运动的驱动力，驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同。
22．图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。
(1)请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？
(2)如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？
23．在图中，已知导体在匀强磁场中做垂直于磁场方向的切割磁感线运动时产生的感应电流的方向，请判断其运动方向.
（_____）
参考答案
1．C
2．D
3．C
4．B
5．D
6．A
7．D
8．D
9．B
10．D
11．C
12．C
13．C
14．B
15．B
16．右 抽出
17．向左摆动
18．不变 变小
19．向右 无 向左 向右
21．
当条形磁铁沿轴线竖直向右迅速移动时，闭合导体环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是：根据“增缩减扩”，则面积有扩大的趋势，同时根据“来拒去留”可知线圈将跟随磁铁运动，金属圆环受安培力向右。
22．(1)因为线圈B中产生了电磁感应现象，从而产生延时作用；(2)线圈不闭合，则不会产生延时效果。
23．
一、选择题（共15题）
1．如图所示为法拉第研究电磁感应现象时做过实验电路图．A和B绕在同一铁芯上，铁芯绝缘，则（ ）
A．闭合开关S的瞬间，通过电流计的电流是a→b
B．断开开关S的瞬间，通过电流计的电流是b→a
C．在增大电阻 R 的过程中, 通过电流计的电流是b→a
D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，则电流表G指针不会偏转
2．物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。有关物理学史正确的是（ ）
A．英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应
B．丹麦物理学家奥斯特通过平行导线间相互作用的实验，证明通电导线间就像磁极和磁极之间一样会发生相互作用
C．法拉第对理论和实验资料进行严格分析后，得出法拉第电磁感应定律
D．1834年，俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后，通过归纳推理得出了楞次定律
3．如图所示，光滑的水平桌面上放着a和b两个完全相同的金属环。如果一条形磁铁的N极竖直向下迅速靠近两环，则（ ）
A．a、b两环均静止不动 B．a、b两环互相靠近
C．a、b两环互相远离 D．a、b两环均向上跳起
4．关于楞次定律下列说法正确的是（ ）
A．感应电流的磁场总是要阻止引起感应电流的磁通量的变化
B．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
C．感应电流的磁场总是跟引起感应电流的原磁场方向相反
D．穿过闭合回路的原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反
5．如图甲所示，单匝闭合线圈固定在匀强磁场中，t=0 时刻磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙所示，线圈面积S=0.1m2，电阻．在 0~2s时间内，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中的感应电流沿逆时针方向
B．线圈中的感应电动势大小为 0.5 V
C．线圈中产生的焦耳热为 0.05 J
D．通过线圈横截面的电荷量为 0.1 C
6．一根沿东西方向的水平导体棒在赤道上方自由下落，则导体棒上各点的电势正确的说法是（ ）
A．东端高 B．西端高
C．中点高 D．各点电势相同
7．如图所示，条形磁铁竖直放在水平桌面上，铜质金属环从条形磁铁的正上方足够高处由静止开始下落，下列说法正确的是( )
A．金属环下落过程中，磁通量不变化，不产生感应电流
B．金属环下落的整个过程中，加速度都小于重力加速度g
C．金属环下落的整个过程中，条形磁铁对桌面的压力都大于条形磁铁的重力
D．金属环下落的整个过程中，感应电流方向改变一次
8．如图所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置（B、D位置恰好线圈有一半在磁场中）时，加速度大小关系为（ ）
A． B．
C． D．
9．弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁拉离平衡位置后，磁铁将上下振动，经较长时间才会停下来。若在磁铁下方放一个固定的金属环，则磁铁很快就会停下来。这是因为放上金属圆环后（ ）
A．金属环被磁铁磁化产生磁性，从而阻碍磁铁振动
B．金属环上产生感应电流，感应电流的磁场阻碍磁铁振动
C．金属环上产生静电感应，感应电荷的电场阻碍磁铁振动
D．金属环材料的电阻率越大，阻碍效果就越明显
10．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是( )
A．A管是用铁制成的，B管是用铝制成的
B．A管是用铝制成的，B管是用塑料制成的
C．A管是用有机玻璃制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是用塑料制成的，B管是用铝制成的
11．如图所示，在粗糙绝缘水平面上，固定两条相互平行的直导线，导线中通有大小和方向都相同的电流，在两条导线的中间位置放置一正方形线框，导线、线框均关于虚线对称，当导线中电流发生变化时，线框始终静止。已知导线周围某点的磁感应强度与导线中的电流大小成正比，与到导线的距离成反比。则下列对导线中电流变化后线框所受摩擦力的方向的判断正确的是（ ）
A．、中电流同步增加，摩擦力方向向左
B．、中电流同步减小，摩擦力方向向左
C．中电流减小，中电流增大，摩擦力方向向右
D．中电流减小，中电流不变，摩擦力方向向左
12．如图，矩形线圈放在两同向相等的直线电流之间，都在同一平面内，矩形线圈从左向右匀速运动到虚线位置时，回路中感应电流方向情况为（ ）
A．先adcba后abcda
B．先abcda后adcba
C．一直是adcba
D．一直是abcda
13．如图所示，在光滑水平桌面上固定一个条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的左侧且给它们一个初速度，向磁铁滚去。观察小球的运动情况，可能发生的是（ ）
A．铁球、铝球、木球都做匀速运动
B．只有木球、铝球做减速运动
C．铁球做加速运动，铝球做减速运动
D．只有铝球、木球做匀速运动
14．如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径ra＝2rb，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则下列说法正确的是（ ）
A．a、b线圈中产生的感应电流方向均为逆时针方向
B．a、b线圈均有扩张趋势
C．a、b线圈中产生的感应电动势之比Ea∶Eb＝2∶1
D．a、b线圈中产生的感应电流之比Ia∶Ib＝4∶1
15．如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带平面向上，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图示图景，可判断下列说法正确的是（ ）
A．从图可以看出，第2个线圈是不闭合线圈
B．从图可以看出，第3个线圈是不闭合线圈
C．若线圈闭合，进入磁场时线圈相对传送带向前运动
D．若线圈不闭合，进入磁场时线圈相对传送带向后运动
二、填空题（共4题）
16．下图是某实验小组在研究磁通量变化与感应电流方向关系实验时的部分操作 示意图，图甲是电流通过灵敏电流计时指针的偏转情况，图乙是磁铁从线圈中抽出时 的情况．实验操作如图乙所示，当磁铁向上抽出时，灵敏电流计 G中指针向______偏（填 “左”或“右”）；继续操作如图丙所示，判断此时条形磁铁的运动是__________线圈（填“插入”或“抽出”）．
17．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是________．（填“向右摆动”、“向左摆动”、“保持静止”）
18．把一个用丝线悬挂的铅球放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较：
（1）当滑片不动时，拉力____________．
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力__________． (填“变大”、“不变”或“变小”)
19．绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ．Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生，若有则判断R中感应电流方向（没有填“无”，有则填“向左”或“向右”）
①闭合电键K的瞬时_________________；
②保持电键K闭合的_________________；
③断开电键K的瞬时_________________；
④电键K闭合将变阻器R0的滑动端向左滑动时：__________。
三、综合题（共4题）
20．月球探测器在月面实现软着陆是非常困难的，为此科学家们在实验探索过程中设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，它由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd，指示灯连接在cd两处；②探测器主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触仿真水平月面时，滑块立即停止运动。
（1）请运用已学知识分析该装置是如何实现缓冲的；
（2）简要阐述该装置在缓冲过程中能量是如何转化的。
21．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。请通过分析形成以下结论：把条形磁铁向水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向运动的驱动力，驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同。
22．图是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B两端连在一起，构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间后才执行这个动作。延时继电器就是因此而得名的。
(1)请解释：当开关S断开后，为什么电磁铁还会继续吸住衔铁一小段时间？
(2)如果线圈B不闭合，是否会对延时效果产生影响？为什么？
23．在图中，已知导体在匀强磁场中做垂直于磁场方向的切割磁感线运动时产生的感应电流的方向，请判断其运动方向.
（_____）
参考答案
1．C
2．D
3．C
4．B
5．D
6．A
7．D
8．D
9．B
10．D
11．C
12．C
13．C
14．B
15．B
16．右 抽出
17．向左摆动
18．不变 变小
19．向右 无 向左 向右
21．
当条形磁铁沿轴线竖直向右迅速移动时，闭合导体环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是：根据“增缩减扩”，则面积有扩大的趋势，同时根据“来拒去留”可知线圈将跟随磁铁运动，金属圆环受安培力向右。
22．(1)因为线圈B中产生了电磁感应现象，从而产生延时作用；(2)线圈不闭合，则不会产生延时效果。
23．