高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 科学探究:感应电流的方向当堂检测题

2.1科学探究：感应电流的方向基础巩固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．下列对科学家研究物理规律的论述，哪一项是错误的？

A．奥斯特在实验中观察到通电导线下方磁针的转动，发现了电流的磁效应

B．安培通过实验发现磁场对电流有作用力，此力的方向与磁场方向垂直

C．法拉第通过实验得出，“磁生电”是一种在运动或变化的过程中才能出现的效应

D．楞次在分析实验事实后提出，感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相同

2．矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入如图所示的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是（）

A．导线框abcd中没有感应电流

B．导线框abcd中有顺时针方向的感应电流

C．导线框所受的安培力的合力方向水平向左

D．导线框所受的安培力的合力方向水平向右

3．如图，矩形金属线框abcd固定在桌面上，直导线MN贴近桌面且通有M向N的恒定电流I．将MN从图中I位置匀速平移到II位置过程中，线圈中感应电流的方向是

A．一直沿abcda方向

B．一直沿adcba方向

C．先沿adcba方向，后沿abcda方向

D．先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向

4．如图所示，半径不同的两金属圆环ab和AB都不封口，用导线分别连接Aa和Bb组成闭合回路．当图中磁场逐渐增强时，回路中感应电流的方向是（ ）

A．A→B→b→a→A B．a→b→B→A→a

C．内环b→a，外环B→A D．无感应电流

5．有一金属圆环与一根带绝缘层的长直通电导线放在同一平面内，电流方向向上，且直导线与环的直径重合，如图所示．当直导线向右平移一小段距离x（x＜R）时，圆环将（ ）

A．出现顺时针方向的感应电流

B．出现逆时针方向的感应电流

C．没有感应电流

D．无法确定有无感应电流

6．如图甲所示，在长直导线MN旁放有一闭合导线框abcd，长直导线与导线框在同一平面内，长直导线中通有如图乙所示的交变电流。规定电流沿MN的方向为正，下列说法中正确的是（　　）

A．0~t1时间内，线框中产生沿abcd方向的感应电流

B．t2时刻通过线框的磁通量最大

C．0~t1时间内，线框受到向右的安培力

D．t1~t3时间内，线框受到的安培力方向不变

7．位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和B，与长直导线平行且在同一水平面上，在铁轨A、B上套有两段可以自由滑动的导体CD和EF，如图所示，若用力使导体EF向右运动，则导体CD将（　　）

A．保持不动 B．向右运动

C．向左运动 D．先向右运动，后向左运动

8．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面．下面关于两管的制作材料的描述可能的是(   )

A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的

B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的

C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的

D．A管是铜制成的，B管是用塑料制成的

9．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中，下列说法正确的是________。

A．穿过线框的磁通量保持不变

B．线框中有感应电流

C．线框中无感应电流

D．线框的机械能不断增大

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管是用塑料制成的，B管是用铜制成的

B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的

C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的

D．A管是用铜制成的，B管是用塑料制成的

11．如图所示，矩形导线框从通电直导线EF左侧运动到右侧的过程中，关于导线框中产生的感应电流的正确说法是（　　）

A．感应电流方向是先沿abcd方向流动，再沿adcb方向流动

B．感应电流方向是先沿adcb方向流动，再沿abcd方向流动

C．感应电流方向是先沿adcb方向流动，然后沿abcd方向流动，再沿adcb方向流动

D．感应电流方向是先沿abcd方向流动，然后沿adcb方向流动，再沿abcd方向流动

12．如图所示，当条形磁铁在闭合铝环一侧沿铝环中轴线靠向铝环运动时，铝环受磁场力而运动的情况是（　　）

A．无法判定 B．向左摆动 C．静止不动 D．向右摆动

13．如图甲所示，金属线框abcd放置于磁场中，磁场的磁感应强度变化如图乙所示，关于0～t2时间内金属线框中的电流，以下说法正确的是（　　）

A．有顺时针方向先减小后增大的电流 B．有顺时针方向大小恒定的电流

C．有逆时针方向大小恒定的电流 D．有逆时针方向先增大后减小的电流

14．课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触．可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多．下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图所示，重复上述实验操作．在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于强磁铁的运动和受力情况，下列情况可能发生的是（　　）

A．先加速下落后减速下落

B．始终做加速运动，且加速度不断增大

C．所受合力方向竖直向上

D．所受铝管对它的作用力越来越大

15．如图所示，两个条形磁铁的N和S相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方自由落下，并从两磁铁中间穿过．下列关于线框受到安培力及从右向左看感应电流方向说法正确的是

A．感应电流方向先逆时针方向，后顺时针方向

B．感应电流方向一直是顺时针

C．安培力方向一直竖直向上

D．安培力方向先竖直向上，后竖直向下

二、填空题（共4题）

16．将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中，如图21所示．将线圈在磁场中上下平移时，其感应电流为_________；将线圈前后平移时，其感应电流为________；以AF为轴转动时，其感应电流方向为_________；以AC为轴转动时，其感应电流方向为___________；沿任意方向移出磁场时，其感应电流方向为____________．

17．两个闭合金属圆环穿在同一根绝缘光滑横杆上，如图所示，当条形磁铁向下抽出时，两环中的感应电流方向_____（填“相同”或“相反”）；左环与右环感应电流间的作用力为____（填“吸引”或“排斥”）；两环的运动情况是____（填“靠近”或“远离”）．

18．如图，A、B两个线圈置于同一水平桌面上，从上往下看，A线圈通有顺时针方向的电流，则B线圈内的磁场方向为向______（选填“上”或“下”）；当A线圈电流增大时，B线圈会产生______（选填“顺”或“逆”）时针方向的感应电流．

19．如图甲是探究“怎样产生感应电流”的实验装置。ab是一根导体杆，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上。

(1)本实验中，如果___________，我们就认为有感应电流产生。

(2)闭合开关后，若导体杆不动，磁铁左右水平运动，电路___________（选填“有”或“无”）感应电流。

(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体杆切割磁感线运动的快慢有关。”请你根据图示的实验装置，帮助小李设计实验来验证她的猜想，你设计的实验做法是：___________。

(4)在探究电磁感应现象的实验中，电流表刻度盘上的零刻度线在正中间，当电池的正极接电流表的右接线柱，电池的负极与电流表的左接线柱相碰时，指针向右偏转。如图乙所示电路，将线圈A放在线圈B中，在合上开关S的瞬间，电流表指针应向___________偏转；保持开关闭合，将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针应向___________偏转。

三、综合题（共4题）

20．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。

21．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？

22．在图中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。

（1）当闭合开关S的一瞬间，线圈P里有没有感应电流？

（2）当线圈M里有恒定电流通过时，线圈P里有没有感应电流？

（3）当断开开关S的一瞬间，线圈P里有没有感应电流？

（4）在上面三种情况里，如果线圈P里有感应电流，感应电流沿什么方向？

23．在“探究楞次定律”的实验中，某同学记录了实验过程的三个情境图，其中有两个记录不全，请将其补充完整。

参考答案：

1．D

2．D

3．D

4．B

5．A

6．C

7．B

8．A

9．B

10．A

11．D

12．D

13．B

14．D

15．C

16．     零     零     AFDCA     AFDCA     AFDCA

17．     相反     相斥     靠近

18．     上     顺

19．     灵敏电流计的指针偏转     有     闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体切割磁感线运动的速度，观察灵敏电流计的指针偏转程度     左     右

20．

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。

21．

分析与解答首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。

线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（如下图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。

开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。

感应电流的磁场Bi（图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。

根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿下图所示的方向。

22．（1）有；（2）没有；（3）有；

（4）当闭合开关S的一瞬间，线圈M产生磁场，穿过线圈P的磁通量增加，根据安培定则知线圈P中磁场方向向右，根据楞次定律判断可知流经电表的电流方向为a→b

断开开关S瞬间，线圈P的磁通量减少，线圈P里有感应电流，根据安培定则知线圈P中原来磁场方向向右，根据楞次定律判断可知流经电表的电流方向为b→a

23．