高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 科学探究:感应电流的方向课时训练

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2.1科学验证：感应电流的方向同步练习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．等腰三角形线框abc与长直导线MN绝缘，且线框被导线分成面积相等的两部分，如图所示，接通电源瞬间有由N流向M的电流，则在（ ）A．线框中无感应电流    B．线框中有沿abca方向感应电流C．线框中有沿acba方向感应电流      D．条件不足无法判断2．直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是(　　)A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向C．电流大小恒定，方向由c到dD．电流大小恒定，方向由d到c3．如图所示，、为两水平放置相互平行的金属导轨，、为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁向下靠近导轨时，下列描述正确的是（       ）A．回路中电流方向为顺时针方向B．回路中电流方向为逆时针方向C．不管条形磁铁下端是何极，两棒均互相靠近D．金属棒对导轨的压力将减小4．如图，线圈M和线N绕在同一铁芯上，M与电源、开关、滑动变阻器相连，P为滑动变阻器的滑片，开关S处于闭合状态，N与电阻R相连，下列说法正确的是（　　）A．当滑片P向右移动时，电阻R中没有感应电流流过B．当滑片P向右移动时，通过R的电流方向为由b到aC．断开开关S的瞬间，通过R的电流方向为由a到bD．断开开关S的瞬间，电阻R中没有感应电流流过5．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（　　）A．感应电流产生的磁场总是跟原来的磁场方向相反B．感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化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．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流6．线圈绕制在圆柱形铁芯上，通过导线与电流计连接组成闭合回路。条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上。条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿QP方向靠近线圈。若电流从电流计“+”接线柱流入时电流计指针向右偏转，在如下情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是（　　）A． B．C． D．7．下列各图中的导体棒是闭合回路的一部分，图中分别标出了导体棒的速度方向、磁场方向和棒中感应电流的方向，其中三者关系正确的是（　　）A． B．C． D．8．如图所示，闭合金属线圈a悬挂在通电长直导线b的正上方，且和b在同一竖直平面内．当导线b中的电流突然减小时，下列说法中正确的是（       ） A．线圈a中产生逆时针方向的感应电流，悬线拉力增大B．线圈a中产生顺时针方向的感应电流，悬线拉力增大C．线圈a中产生顺时针方向的感应电流，悬线拉力变小D．线圈a中产生逆时针方向的感应电流，悬线拉力变小9．医生给心脏疾病患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”血泵的体外装置来代替心脏工作，推动血液循环。如图所示为该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向活塞筒外开启，阀门只能向活塞筒内开启。对于上述结构在物理方面的工作原理，下列说法正确的是（　　）A．线圈中的电流从端流向端时，活塞向左运动B．线圈中通有的恒定电流越大，人工心脏泵的动力越足C．若给线圈通入低频交流电，人工心脏泵也可能正常工作D．若不给线圈通电，直接将线圈的A、两端用导线连接，将该装置置于磁感应强度随时间均匀增大的方向水平的磁场中，人工心脏泵也可以正常工作10．如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（　　）A．导体棒中的电流方向为B→AB．电流表A1中的电流方向为F→EC．电流表A1中的电流方向为E→FD．电流表A2中的电流方向为D→C11．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去.现在在固定线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝.则合上开关S的瞬间（        ）A．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射B．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向C．若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动D．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力12．如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A．圆盘仍将匀速转动B．圆盘转动的速度先减小后反向增大C．所加磁场越强越易使圆盘停止转动D．若所加磁场反向，则圆盘将加速转动13．一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空A．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿地磁极的经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D．沿地磁极的经线由北向南水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下14．如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象，下面四个图中正确的是（　　） A． B． C． D．15．下列叙述符合史实的是（       ）A．安培在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B．奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C．卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”将微小量放大，准确的测定了静电力常量D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化二、填空题（共4题）16．如图所示，金属棒ab置于电阻不计、水平放置的U形光滑导轨上，在虚线ef右侧存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的有界匀强磁场。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。金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右加速运动，在此过程中，回路abdc中电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”），圆环L有______ （选填“收缩”或“扩张”）趋势，圆环内产生的感应电流沿______ （选填“顺时针方向”或“逆时针方向”）。 17．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”）。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)当滑动变阻器的滑片向右移动时，拉力__________．(2)当滑片向左移动时，拉力______________．(3)当滑片不动时，拉力____________．(填“变大”、“不变”或“变小”)19．电磁磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是：①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流以改变磁场强弱）．（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）__________（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头迅速向接线柱C移动时，电流计指针将______（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）．若保持滑动变阻器的滑动触头不动，迅速向上提线圈A，电流计指针将______（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）．三、综合题（共4题）20．法拉第圆盘发电机如图所示。半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间有阻值为R的电阻。分析该电机的工作原理，并确定流过电阻的电流方向。21．如图所示，一个足够长的光滑U形导体框架，其宽度为L，框架所在平面与水平面的夹角为α，其电阻忽略不计．匀强磁场垂直U形框架的平面向上，匀强磁场的磁感强度为B，今有一根导体棒ab，其质量为m，有效电阻为R，垂直导轨跨接在U形框架上，将导体棒ab由静止释放，求：(1)导体ab在磁场中运动时，流过ab的电流方向；(2)由静止释放导体棒ab，在导体棒达到最大速度前，下滑速度为v时的加速度大小.22．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。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．C2．B3．C4．B5．B6．A7．B8．A9．C10．B11．B12．C13．B14．B15．D16．     逆时针方向     收缩     顺时针方向17．     收缩     变小18．变小 ；变大；不变19．     (1)如图；      (2)①左偏     ②左偏20．该发电机的工作原理：把该金属圆盘看成由无数条金属棒组成，圆盘转动时，相当于每条金属棒都绕圆心转动而切割磁感线运动，产生感应电动势。根据右手定则可以判断，流过电阻的电流方向由b到a。21．(1)流过电阻R的电流方向为b→a   (2)22．（1）缓冲滑块接触仿真水平月面时，滑块立即停止运动，此后探测器主体继续向下运动，矩形线圈将切割超导线圈产生的磁感线而产生感应电流，同时感应电流受到磁场的安培力作用，该安培力的方向与运动方向相反，从而阻碍探测器主体向下运动，起到缓冲的作用；（2）该装置在缓冲过程中探测器主体的机械能转化为线圈的电能。23．