2.1感应电流的方向练习（word版含答案）

粤教版（2019）选择性必修二 2.1 感应电流的方向
一、单选题
1．如图所示，是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体向右移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电路中感应电流为顺时针方向
B．电路中感应电流为逆时针方向
C．电路中感应电流为顺时针方向
D．导体中感应电流方向为指向
2．如图所示，甲、乙、丙为三个相同的铝管，甲、乙两管的侧壁分别开有横槽和竖槽，丙管未开槽，现将三个铝管分别套在竖直圆柱形强磁铁上，由上端口静止释放，忽略管与磁铁间的摩擦以及开槽后管的质量变化。关于铝管穿过强磁铁的时间，下列判断正确的是（　　）
A．甲最短 B．乙最短
C．丙最短 D．甲、乙相同
3．物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献。下列描述中符合物理学史实的是（　　）
A．奥斯特在实验中观察磁生电的现象，揭示了电和磁之间存在联系
B．安培在实验中观察到电流的磁效应，进一步分析和实验后证实了磁生电的猜想
C．楞次通过实验探究得出：闭合回路中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．法拉第根据通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
4．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面，闭合开关，下列判断正确的是（　　）
A．匀速移动滑动变阻器滑片，电流表指针不发生偏转
B．变速移动滑动变阻器滑片，电流表指针不发生偏转
C．匀速移动滑动变阻器滑片，电流表指针发生偏转，偏转方向与速度大小无关
D．变速移动滑动变阻器滑片，电流表指针发生偏转，偏转方向与速度大小有关
5．如图所示，闭合的金属线圈正上方有一个竖直放置的条形磁铁。当该磁铁向下运动靠近线圈时，下列判断中正确的是（　　）
A．若磁铁的运动是匀速的，则线圈中就没有感应电流
B．线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相同
C．线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相反
D．磁铁向下做加速或减速运动时，感应电流的方向不同
6．如图所示，导线框abcd与通电直导线固定在同一平面内，直导线中通有图示方向的电流I，当电流I增大时，下列说法中正确的是（　　）
A．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
B．线框中将产生逆时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
C．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向左的安培力
D．线框中将产生顺时针方向的感应电流，线框将受到水平向右的安培力
7．如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在表面由非磁性材料制成的电子秤上，一条形磁铁（N极向下）从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到电子秤表面的过程，下列说法正确的是（　　）
A．磁铁的加速度恒定
B．磁铁的机械能减小
C．通过电阻的电流方向如图中箭头所示
D．与磁铁尚未运动时相比电子秤的示数减小
8．下列不符合物理学史实的是（　　）
A．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．楞次总结了感应电流方向的判断
C．法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想
D．安培提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质
9．如图，是电子感应加速器的示意图，上图是侧视图，下图是真空室的俯视图，如果从上向下看，要实现电子沿逆时针方向在环中加速运动。那么电磁铁线圈中的电流应满足（　　）
A．与图示线圈中电流方向一致，电流在减小 B．与图示线圈中电流方向一致，电流在增大
C．与图示线圈中电流方向相反，电流在减小 D．与图示线圈中电流方向相反，电流在增大
10．在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放、下滑过程中环平面始终保持与弧轨道平面平行，则下列说法中正确的是（　　）
A．圆环中没有感应电流产生
B．安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化
C．圆环能滑到轨道右侧与A点等高的C处
D．圆环在整个运动过程中机械能不变
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．如图甲所示，两匀强磁场B1和B2的方向均垂直纸面向里，其边界与固定的金属线圈的直径MN重合，磁感应强度B1和B2随时间的变化规律分别如图乙中的直线a和b所示。下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻金属线圈中无感应电流
B．0～t2时间内金属线圈中的感应电流沿逆时针方向
C．0～t1时间内金属线圈受到向左的安培力
D．0～t2时间内金属线圈始终受到向右的安培力
13．长直导线固定在绝缘水平面上，通有如图所示电流，矩形金属线框ABCD放在长直导线右侧水平面上，AB与长直导线平行，金属棒MN垂直放在金属线框上，并与AB平行，用力使金属棒在金属线框上向右平移，金属线框不动，则下列判断正确的是（　　）
A．MN中有从M到N的感应电流
B．AB边受到向右的安培力
C．CD边受到向左的安培力
D．AD边和BC边不受安培力作用
14．如图所示，线圈M与电源、开关，滑动变阻器相连，线圈N与灵敏电流计相连，线圈M与线圈N绕在同一铁芯上。已知灵敏电流计的指针向电流流入一侧偏转，则下列操作可以使电流计的指针向“+”接线柱偏转的是（　　）
A．闭合开关瞬间
B．保持断开，将滑动变阻器向右移
C．保持闭合，将滑动变阻器向右移
D．保持闭合，将滑动变阻器向左移
15．如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则（　　）
A．圆环中产生顺时针方向的感应电流
B．圆环中产生恒定的感应电流
C．圆环有扩张的趋势
D．圆环受到水平向左的摩擦力
二、填空题
16．如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有______（填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流______（填“变大”“变小”或“不变”）。
17．如图所示，ABDC是一环形导线，在C、D处用软导线与一直导线ab接通，环形区域存在一垂直纸面向里均匀减小的磁场，则直导线ab中电流方向为___________（选填“由a向b”或“由b向a”），放在ab下方的小磁针的___________极将转向纸外。
18．航母上飞机弹射起飞利用的电磁驱动原理如图所示。当固定线圈突然通电时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则闭合S瞬间，从右侧看环中产生_________（填“顺时针”或“逆时针”）方向的感应电流；对调电池的正负极，重复实验，环将向_____（填“左”或“右”）运动。
19．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。( )
三、解答题
20．简要说明楞次定律是能量守恒定律的表现？
21．如图所示，两平行金属导轨P、Q水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面，在两导轨之间连接一电阻R。当一根垂直于导轨的导体棒ab沿着导轨向右滑动时，棒ab中感应电流的方向是怎样的？请说明理由。
22．如图所示，cdef是金属框，当导体ab向右移动时，试应用楞次定律确定abcd和abfe两个电路中感应电流的方向。
23．如图所示，闭合电路中的一部分导线在电磁铁的磁场中垂直于磁场运动，导线的运动方向向下，试标出导线中产生的感应电流方向．
24．如图所示，是矩形导线框abcd的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中，据此完成表内容。
序号 线圈的运动 线圈中是否有感应电流产生 感应电流的方向
1 将线框abcd向右匀减速平移
2 将线框abcd向纸面外平移
3 将线框abcd以ad为轴向外转动60°
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
D．根据题意，由右手定则可知，导体中感应电流方向为指向，故D错误；
AB．由D分析可知，电路中感应电流为顺时针方向，故B错误A正确；
C．由D分析可知，电路中感应电流为逆时针方向，故C错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
下落过程中，铝管中磁通量变化会产生感应电流，根据楞次定律“阻碍”含义可知，受到向上的安培力阻碍其运动，乙管开有竖槽，电阻最大，产生的感应电流最小，因此安培力最小，运动最快，因此乙向下运动的时间最短，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．C
【解析】
【详解】
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故A错误；
B．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，法拉第进一步分析和实验后证实了磁生电的猜想，故B错误；
C．楞次通过实验探究得出，闭合回路中感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故C正确；
D．安培根据通电螺线管产生的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故D错误。
故选C。
4．C
【解析】
【详解】
开关闭合后，无论是匀速还是变速移动滑动变阻器的滑片时，圈B内的磁通量发生变化，导致闭合线圈A中产生感应电动势，从而产生感应电流，电流表指针发生偏转，偏转方向与速度大小无关，与滑动变阻器的阻值变大或变小有关，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
当该磁铁向下运动靠近线圈时，无论是做加速或减速或匀速运动，都会引起线圈中磁通量发生增加，产生感应电流，根据楞次定律和右手螺旋定则可知感应电流的方向与图中所标的箭头方向相同。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
根据安培定则可知，直导线右侧磁场方向垂直直面向里，当导线中电流增大时，穿过线框的向里的磁感线条数增多，由楞次定律可知，线圈会产生逆时针的感应电流。根据左手定则对线框受力分析可知线框ab边受到的安培力方向水平向右，cd边受到的安培力方向水平向左，因为ab处的磁感应强度大于cd处的磁感应强度，由安培力表达式可知ab边受到的安培力大于cd边，故线框合力向右，A正确。
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
A．根据来拒去留，磁铁所受的磁场力是斥力，因为磁铁加速下落，斥力的大小是变化的，所以磁铁的加速度是变化的，A错误；
B．斥力对磁铁做负功，磁铁的机械能减小，B正确；
C．线圈所在处的磁场方向向下并且增大，根据增反减同，感应电流的磁场向上，根据安培定则，线圈中产生逆时针的感应电流，通过电阻的电流方向与如图中箭头所示的方向相反，C错误；
D．根据牛顿第三定律，磁铁对线圈的磁场力向下，与磁铁尚未运动时相比电子秤的示数增大，D错误。
故选B。
8．A
【解析】
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，选项A错误；
B．楞次总结了感应电流方向的判断，称为楞次定律，选项B正确；
C．法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想，选项C正确；
D．安培提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，选项D正确。
本题选不符合物理学史实的，故选A。
9．B
【解析】
【详解】
电子在真空室内逆时针做圆周运动，由左手定则可知，真空室内磁场从下到上，则上方为S极，由右手螺旋定则可知电流方向应与图示线圈中电流方向一致，与图示线圈中电流方向一致，要使电子逆时针加速，则感生电场的方向应为顺时针，由右手定则线圈产生的磁场向上增大，所以电流在增大，故B正确，ACD错误。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
A．水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故有感应电流产生，故A错误；
B．根据楞次定律可知，安培力始终阻碍圆环相对轨道的运动，以阻碍圆环中的磁通量变化，故B正确；
C．因为圆环在运动的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到右侧与A点等高处，故C错误；
D．整个过程重力势能转化为电能，机械能不守恒，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．B
【解析】
【详解】
AB．根据楞次定律，在0～t2时间内，B1在金属线圈中产生顺时针的感应电流I1，B2在金属线圈中产生逆时针的感应电流I2，根据图像，B2的变化率大比B1的变化率大，I2大于I1，总电流方向为逆时针，所以，在0～t2时间内，金属线圈中一直有感应电流，且方向一直沿逆时针方向，A错误，B正确；
CD．在 0～t1时间内，左右两半部分线圈所受的安培力分别为
根据左手定则，安培力的方向向右
根据左手定则，安培力的方向向左
根据图像
解得
合力向右，0～t1时间内金属线圈受到的安培力向右；
在t1～t2时间内，左右两半部分线圈所受的安培力分别为
根据左手定则，安培力的方向向右
根据左手定则，安培力的方向向左
根据图像
解得
合力向左，在t1～t2时间内金属线圈受到的安培力向左；所以，在0～t2时间内，金属线圈受到的安培力先向右后向左，CD错误。
故选B。
13．B
【解析】
【详解】
A．根据安培定则可知导线右侧的磁感应强度方向垂直纸面向里，根据右手定则可知MN中有从N到M的感应电流，故A错误；
BCD．根据前面分析可知，AB中有从A到B的感应电流，DC中有从D到C的感应电流，根据左手定则可知AB边和CD边都受到向右的安培力，AD和BC中有电流且处于磁场中，则也会受到安培力的作用，故B正确，CD错误。
故选B。
14．C
【解析】
【详解】
A．由安培定则知，闭合开关瞬间，线圈M在其内部产生向左的磁感线，通过铁芯，通过线圈N的磁感线向左增加，由楞次定律知感应电流磁场向右，通过电流计的电流为从左到右，则电流计指针向“-”接线柱偏转，故A错误；
B．保持断开，将滑动变阻器向右移，线圈M中没有电流，没有磁感线通过铁芯，电流计不偏转，故B错误；
C．保持闭合，将滑动变阻器向右移，R接入电路电阻增大，通过线圈M的电流减小，铁芯中向左的磁感线数量减少，由“增反减同”知线圈N中感应磁场方向向左，则通过电流计的电流为从右到左，则电流计指针向“+”接线柱偏转，故C正确；
D．由C中分析可知，R向左移，出现的现象与C完全相反，结果电流计指针会向“-”接线柱偏转，故D错误。
故选C。
15．D
【解析】
【详解】
A．直导线通电流向上，在右侧产生的磁感线向里，电流增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场向外，则感应电流为逆时针，故A错误；
B．据题意电流只是逐渐增大，而只有直导线通的电流均匀增大，才能在圆环中产生均匀增大的磁通量变化，从而产生恒定的感应电流，故B错误；
C．穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律的理解“增缩减扩”，可知圆环有收缩的趋势，故C错误；
D．将有逆时针感应电流流过的圆环用微元法截成电流元，上下电流元所受安培力抵消，而对于左右的电流元，由于左侧所处磁感应强度更大，抵消右侧所受安培力之后为总的安培力方向，由左手定则可知方向向右，则圆环始终静止在水平桌面上有圆环受到水平向左的摩擦力和安培力平衡，故D正确。
故选D。
16． 收缩 变小
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圈环处产生垂直于纸面向外的磁场随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。
17． 由b向a N
【解析】
【详解】
[1][2]环形区域存在一垂直纸面向里均匀减小的磁场，则根据楞次定可知，环形区域产生顺时针方向的电流，即直导线ab中电流方向为由b向a，导线ab下面的磁场垂直纸面向外，则放在ab下方的小磁针的N极将转向纸外。
18． 逆时针 左
【解析】
【分析】
【详解】
[1]线圈中电流从右侧流入，由右手螺旋定则可知，磁场方向向左，在闭合开关的过程中，金属环中的磁场变强，由楞次定律可知，金属环的感应电流由右侧看为逆时针。
[2]对调电池的正负极，重复实验，金属环中感应电流的磁场与线圈中的磁场方向相反，所以金属环受力向左，故仍将向左弹出。
19．正确
【解析】
【分析】
【详解】
[1]根据楞次定律可知，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，此说法正确。
20．见解析
【解析】
【详解】
能量守恒定律是自然界普遍的规律，楞次定律中感应电动势的后果总是和引起感应电流的原因相对抗或阻碍，而这种对抗或阻碍的作用是把其他形式的能量转化为感应电流所在回路中的电能，之后电能又转化为内能。在电磁感应这种能量转化过程中，总的能量是守恒的，楞次定律的意义在于它是能量的转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，所以楞次定律的本质是能量守恒定律。
21．由b流向a；见解析
【解析】
【分析】
【详解】
棒ab中感应电流的方向由b流向a。已知原磁场的方向垂直于纸面向里，当棒ab向右滑动时，穿过闭合回路abPQ的磁通量增加。根据楞次定律可知，电路中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合回路中磁通量的增加，因此回路中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即垂直于纸面向外，由安培定则可知，感应电流沿逆时针方向流动。
22．abcd和abfe两个电路中感应电流的方向分别为abcda和abfea.
【解析】
【详解】
当导体ab向右移动时，穿过abcd的磁通量减小，根据楞次定律可知产生的感应电流方向为abcda；同理，当导体ab向右移动时，穿过abfe的磁通量增加，由楞次定律可知产生的电流方向为abfea。
23．
【解析】
【详解】
由右手螺旋定则可知，左边螺线管的右边的S极，右边螺线管的左边的N极，所形成的磁场方向水平向左，由右手则可知，产生的感应电流方向垂直纸面向里，如图
24．见解析
【解析】
【详解】
1．将线框abcd向右匀减速平移，其磁通量减小，根据楞次定律，则产生逆时针方向感应电流；
2． 将线框abcd向纸面外平移，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；
3．将线框abcd以ad为轴向外转动60°，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电流；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页