2.1感应电流的方向 自主提升过关练（word版含答案）

2.1感应电流的方向 自主提升过关练（含解析）
一、选择题
1．如图所示，一条形磁铁平放在水平桌面上。一闭合线圈在竖直平面内，从条形磁铁探出桌面的一端的左上方竖直下落。开始时线圈平面垂直于磁铁。在线圈通过磁铁截面的过程中磁铁一直静止。下列说法正确的是（　　）
A．线圈在竖直平面内做自由落体运动
B．线圈中感应电流的方向不会变化
C．磁铁受桌面的支持力一直大于重力
D．磁铁受到桌面的摩擦力一直向左
2．如图所示，在匀强磁场中有一个矩形线圈，其转动轴是它的一个对称轴OO 。开始时线圈中未通电，处于图中实线所处位置。通电后短时间后线圈（从上向下看）顺时针转动了一个小角度经过图中虚线所示位置。下列说法中正确的是（　　）
A．线圈中所通电流方向是逆时针方向
B．线圈中所通电流方向是顺时针方向
C．在实线位置，通电瞬间线圈的四条边都受到安培力作用
D．在虚线位置，线圈只有两条边受到安培力作用
3．某科学兴趣小组发明的一种新式弹簧阻尼减震装置原理图如图所示。弹簧上端固定，下端悬挂一个条形磁铁。距条形磁铁下端某位置处放一个固定的闭合金属线圈，现让磁铁从某一高度下落，磁铁上下振动时穿过闭合金属线圈。则磁铁上下振动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量不变
B．线圈中会产生感应电流
C．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
D．其他条件不变，如果线圈不闭合，磁铁从开始运动到停下来的时间变短
4．如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时（　　）
A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大
D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
5．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（　　）
A．导体环有收缩趋势
B．通过导体环的磁通量保持不变
C．导体环对桌面的压力小于重力
D．导体环中产生顺时针方向的感应电流
6．如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环径口的带正电的小球，以速率v沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀增加的匀强磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么（　　）
A．小球对玻璃环的压力一定不断增大
B．小球受到的磁场力一定不断增大
C．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动
D．磁场力对小球一直做负功
7．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN大小变化、摩擦力方向，及线圈是收缩或扩张趋势的正确判断是（　　）
A．FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向先向左后向右，先有扩张趋势后有收缩趋势
B．FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向先向右后向左，先有扩张趋势后有收缩趋势
C．FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向一直向右，先有收缩趋势后有扩张趋势
D．FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向一直向左，先有收缩趋势后有扩张趋势
8．下列关于感应电流的说法正确的是（　　）
A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，回路中一定产生感应电流
B．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反
9．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的条形磁铁。当一水平线圈从磁铁上方附近沿直线AB快速经过时，若磁铁始终不动，关于线圈中电流方向正确判断的是（从上往下看）（　　）
A．一直是逆时针 B．一直是顺时针
C．先逆时针，后顺时针 D．先顺时针，后逆时针
10．研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能，具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示，A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料正中央线圈的半径大于合金材料的半径，现对A进行加热，下列说法正确的是（　　）
A．B线圈有向左运动的趋势
B．B线圈有扩张的趋势
C．B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D．若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的N极
11．如图所示，光滑绝缘的水平面上，有一长直导线与新月形金属导线框，直导线固定，导线框可以在水平面上自由移动。开始导线框的对称轴MN与直导线垂直。t=0时给直导线通交变电流，规定图示方向为电流正方向。下列关于导线框的说法正确的是（　　）
A．在0~时间内，导线框中产生顺时针方向的感应电流
B．在~时间内，导线框有面积缩小的趋势
C．在时导线框受到的安培力最大
D．在0~时间内，导线框将沿MN方向向右平动
12．如图所示，导线AB与CD平行。若电流从右向左流经电流表时，电流表指针向右偏转，下面说法正确的是（　　）
A．闭合开关瞬间，电表指针向右偏 B．断开开关瞬间，电表指针向左偏
C．闭合开关瞬间，导线CD受向上的安培力 D．断开开关瞬间，导线CD受向下的安培力
13．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。在开关S闭合、断开的过程中，有关通过电流表的感应电流方向判断正确的是（　　）
A．开关S闭合瞬间，通过电流表的感应电流方向为a→b
B．开关S闭合瞬间，通过电流表的感应电流方向为b→a
C．开关S断开瞬间，通过电流表的感应电流方向为a→b
D．开关S断开瞬间，通过电流表的感应电流方向为b→a
14．如图所示，在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环。在此圆环的形状由圆形变成正方形的过程中（　　）
A．环中有感应电流，方向a→d→c→b
B．环中有感应电流，方向a→b→c→d
C．环中无感应电流
D．环中有感应电流
15．如图所示，一条型磁铁沿螺线管的轴线匀速通过螺线管。当磁铁经过图中A、B两位置时，下列说法中正确的是（　　）
A．磁铁受到的磁场力方向相反 B．磁铁受到的磁场力方向相同
C．通过电流表G的电流方向相反 D．通过电流表G的电流方向相同
二、解答题
16．如图所示，在一根较长的铁钉上用漆包线绕出两个线圈A和B。将线圈B的两端与漆包线CD相连，使CD平放在静止的小磁针的正上方，与小磁针平行。试判断开关闭合的瞬间，小磁针N极的偏转情况，并用实验检验你的判断。
17．如图所示，水平放置一个有铁芯的螺线管，在螺线管的一端悬挂着一个轻小的闭合导电线圈，问：闭合开关S的瞬间，轻小的闭合导电线圈将怎样运动？
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参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A．线圈向下运动的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，并阻碍线圈运动，则线圈做的不是自由落体运动，故A错误；
B．线圈向下运动的过程中，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向发生变化，故B错误；
C．线圈向下运动的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，并阻碍线圈运动，即磁铁对线圈的作用力一直向上，根据牛顿第三定律，线圈对磁铁的作用力向下，则磁铁受桌面的支持力一直大于重力，故C正确；
D．线圈在桌面以上，线圈对磁铁的作用力方向是右下方，则磁铁受桌面的摩檫力向左，线圈在桌面以下，线圈对磁铁的作用力方向是左下方，则磁铁受桌面的摩檫力向右，故D错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
A．由于通电后短时间后线圈（从上向下看）顺时针转动了一个小角度经过图中虚线所示位置，可知右侧的导线受到的安培力的方向向外，左侧的导线受到安培力的方向向里，根据安培定则可知，右侧的电流方向向下，左侧的电流方向向上，所以线圈中所通电流方向是顺时针方向，故A错误，B正确；
C．在实线位置，通电瞬间线圈的上下两条边与磁场的方向平行，两条边都不受到安培力作用，故C错误；
D．在虚线位置，线圈平面与磁场的方向垂直，所以四条边都受到安培力的作用，故D错误；
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
ABD．由于线圈固定，当磁铁上下振动时，线圈中的磁通量会发生变化，从而在线圈中产生感应电流，电流给磁铁力的作用，根据楞次定律“来拒去留”，磁铁很快停下来。如果线圈不闭合，线圈中磁通量仍然会变化，但不会产生感应电流，磁铁不会受到电流的作用力，磁铁停下来的时间变长，故B正确，AD错误；
C．磁铁上下振动过程中，磁铁和弹簧组成的系统受到线圈中的电流的作用力，此作用力对系统做功，机械能不守恒，C错误。
故选B。
4．A
【解析】
【详解】
当螺线管中电流I减小时，电流产生的磁场减弱，穿过金属环的磁通量减小，由楞次定律可知，为阻碍原磁通量的减小，金属环的磁场与螺线管产生的磁场方向相同，则知金属环与螺线管中的电流方向相同，由于同向电流相互吸引，环有缩小的趋势，所以环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小，A正确，BCD错误。
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
ABC．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，穿过导体环的磁通量增大，根据楞次定律可知导体环产生的感应电流所受的安培力将使导体环有收缩趋势和远离磁铁的趋势，则导体环对桌面的压力大于重力，故A正确，BC错误；
D．由于磁铁的极性未知，所以无法判断导体环中感应电流的方向，故D错误。
故选A。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
磁感应强度竖直向上，B随时间成正比增加，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿顺时针方向。小球带正电，小球所受电场力沿顺时针方向，与小球开始时的运动方向相反，小球先沿逆时针方向减速运动，当小球速度减小到零后，小球反向加速，即沿顺时针方向加速运动。
A．小球在水平面内做圆周运动，环对小球的弹力与小球所受的洛伦兹力提供向心力，小球做逆时针减速运动时，洛伦兹力与所需向心力方向相反，则环对小球的弹力减去洛伦兹力等于向心力；当小球速度为0时，向心力和洛伦兹力均为0，环对小球的弹力也为0，所以小球对玻璃环的压力不是一直增大。故A错误；
B．由于小球的速度先减小到0后反向增大，磁感应强度一直增大，由洛伦兹力公式可知，小球受到的磁场力不是一直增大，故B错误；
C．小球先沿逆时针方向减速运动，过一段时间后沿顺时针方向加速运动，故C正确；
D．洛伦兹力始终与小球的运动方向垂直，磁场力对小球不做功，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
当磁铁向右运动时，线圈中的磁通量增大，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留：可知，线圈有向下和向右的趋势；因此线圈受到的支持力先增大；同时运动趋势向右；当线圈离开时支持力小于重力，同时有向右运动的趋势，则全程所受的摩擦力一直向左；根据楞次定律的表述“增缩减扩”可知线框先有收缩趋势后有扩张趋势，故选D。
【点睛】
当回路中的磁通量发生变化时，感应电流的效果是阻碍原磁通量的变化。阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
8．C
【解析】
【详解】
A．当闭合回路所在区域的磁场变化时，闭合回路的磁通量不一定变化，回路中不一定产生感应电流，A错误；
BC．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止引起感应电流的磁通量的变化，B错误，C正确；
D．当闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场跟引起感应电流的磁场方向相同，D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
根据条形磁铁磁感线分布规律可知，沿直线AB快速经过过程，穿过线圈向上的磁通量先增加后减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场应阻碍原磁通量的变化，根据右手螺旋定则可以判断，线圈中电流方向先顺时针，后逆时针。
故选D。
10．B
【解析】
【详解】
AB．现对A进行加热，其磁感应强度增大，则通过B线圈的磁通量增大，由楞次定律可知B线圈一定有扩张的趋势，故A错误，B正确；
C．根据楞次定律可知B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，但并不阻止，只是增加的缓慢而已，故C错误；
D．根据楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向电流，则A左端是强磁性合金的S极，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
【详解】
A．在0~时间内，直导线中的电流正向增大，导线框中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，线框中产生逆时针方向的感应电流，故A错误；
B．在~时间内，导线框中磁通量减小，其面积有扩大的趋势，故B错误；
C．在时直导线中电流变化率为零，导线框中感应电流为零，受到的安培力为零，故C错误；
D．在0~时间内，导线框受到安培力沿对称轴向右，线框向右加速运动，故D正确。
故选D。
12．C
【解析】
【详解】
A．当闭合开关瞬间，依据安培定则，可知，穿过上方闭合回路中的磁通量向外且在增大，依据楞次定律，则回路中感应电流方向为顺时针，因此电流表指针向左偏转，故A错误；
B．当断开开关瞬间，依据安培定则，可知，穿过上方闭合回路中的磁通量向外且在减小，依据楞次定律，则回路中感应电流方向为逆时针，因此电流表指针向右偏转，故B错误；
C．结合A选项，根据左手定则知闭合开关瞬间，导线CD受向上的安培力，故C正确；
D．断开开关瞬间，磁场消失，导线CD不受安培力，故D错误。
故选C。
13．AD
【解析】
【详解】
AB．开关S闭合瞬间，根据安培定则可知M中产生向右的磁场，P中向右的磁通量增大，根据楞次定律可知通过电流表的感应电流方向为a→b，故A正确，B错误；
CD．开关S断开瞬间，M中的磁场消失，P中向右的磁通量减小，根据楞次定律可知通过电流表的感应电流方向为b→a，故C错误，D正确。
故选AD。
14．AD
【解析】
【分析】
【详解】
由圆形变为正方形的过程中，金属导线所围面积减少，由椤次定律增反减同可知环中有感应电流，方向a→d→c→b
故选AD。
15．BC
【解析】
【分析】
【详解】
磁铁进入时，根据楞次定律，螺线管中电流方向为向右通过电流表，磁铁受到向左的磁场力；磁铁离开时，螺线管中电流方向为向左通过电流表，磁铁受到向左的磁场力。
故选BC。
16．小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转
【解析】
【分析】
【详解】
干电池通电的瞬间，铁钉上产生向右增加的磁场，根据楞次定律，线圈B中产生感应电流，电流的方向由C到D，根据安培定则，CD导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转．
17．将向远离螺线管的方向摆动
【解析】
【详解】
闭合开关S的瞬间，螺线管产生的磁场使得闭合导电线圈中的磁通量瞬间增大，根据楞次定律可知，线圈中会产生感应电流阻碍这种变化，即感应电流的磁场会与螺线管的磁场相斥，所以闭合导电线圈将向远离螺线管的方向摆动。
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