鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第2章 电磁感应及其应用第1节 科学探究:感应电流的方向课后测评

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第2章 电磁感应及其应用第1节 科学探究:感应电流的方向课后测评，共15页。试卷主要包含了1科学探究等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册2.1科学探究：感应电流的方向 课后练习（解析版）1．如图所示，、为两水平放置的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。当一条形磁铁从某一高度自由下落向下靠近导轨时，下列说法正确的是（　　）A．磁铁的加速度小于 B．磁铁的加速度等于C．如果下端是极，两棒向外运动 D．如果下端是极，两棒向外运动2．如图所示，两光滑的平行导轨固定在绝缘水平面上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，两导体棒垂直地放在导轨上与导轨始终保持良好的接触，现该导体棒水平方向的速度分别为，取水平向右的方向为正方向。则下列说法正确的是（　　）
A．如果，则感应电流方向沿B．如果，则回路中没有感应电流C．如果，则感应电流方向沿D．如果，则感应电流方向沿3．图a中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图（b）所示的交流电i，下列说法正确的是（　　）A．在t1到t2时间内A、B两线圈相斥B．在t2到t3时间内A、B两线圈相斥C．t1时刻两线圈间作用力最大D．t2时刻两线圈间作用力最大4．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（　　）A．若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥B．若导体棒向左加速运动时，B被A排斥C．若导体棒向右加速运动时，B被A吸引D．若导体棒向右匀速运动时，B被A吸引5．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法中正确的是（　　）A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大6．两固定且互相垂直的无限长直导线l1与l2在同一竖直面内，导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框ABCD，初始时刻，AB边与 l1重合，AD边与 l2重合，所有导线间彼此绝缘。若导线框 （　　）
A．沿AD方向平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流B．沿AB方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流C．沿AC方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流D．沿AD方向平移，l1对CD边的安培力垂直CD边向右7．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8．如图所示，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是（　　）A．穿过螺线管中的磁通量增加，电流计中的感应电流由a流向bB．穿过螺线管中的磁通量减少，电流计中的感应电流由b流向aC．穿过螺线管中的磁通量增加，电流计中的感应电流由a流向bD．穿过螺线管中的磁通量减少，电流计中的感应电流由a流向b9．如图，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处自由下落接近回路时（　　）
A．P、Q将相互远离B．磁铁的加速度大于gC．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g10．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方向，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是（　　）
 A．导线框中有顺时针方向的感应电流B．导线框中有逆时针方向的感应电流C．导线框所受的安培力的合力向左D．导线框所受的安培力的合力为零11．如图所示，a环是铝环，b环是塑料环，横梁水平静止，横梁可绕中间的支点转动。某同学在实验时，用磁铁的任意一极靠近a环或b环，则（　　）A．磁铁移近a环时，a环靠近磁铁B．磁铁移近a环时，a环远离磁铁C．磁铁移近b环时，b环靠近磁铁D．磁铁移近b环时，b环远离磁铁12．法拉第最初发现电磁感应现象的装置如图所示。假定电流从“＋”极流入电流表时指针向右偏，则以下说法中正确的是（　　）A．闭合开关瞬间，电流表指针不偏转B．闭合开关瞬间，电流表指针向左偏C．断开开关瞬间，电流表指针向左偏D．断开开关瞬间，电流表指针向右偏13．矩形线圈ABCD位于长直通电导线MN附近，线圈与导线在同一个平面内，线圈的两条长边与导线平行。长直导线中电流i与时间t的关系有下列4种情况﹐规定M→N电流的方向为正，如图所示。则能使矩形线圈中始终产生ABCD方向电流的是（　　）
A．B．C． D．
14．如图所示，螺线管的导线两端与两垂直于纸面的平行金属板相接，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（　　）
A．向左摆动 B．向右摆动 C．向前摆 D．保持静止15．已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极。如图所示，在芜湖某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，线框的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向，下列说法正确的是（　　）A．若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低B．若使线框向北平移，则a点电势等于b点电势C．若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为adcba方向D．若以ad边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为abcda方向16．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置l匀速运动到位置2，则下列说法中正确的是（　　）A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向右17．如图所示，光滑水平地面上竖直放置两根圆柱形铝管，其粗细，长短均相同，其中管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，两枚略小于管内径的相同小磁铁a、b，同时从两管上端由静止释放，穿过铝管后落到地面（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（　　）A．a、b不会同时落地B．a、b下落过程中都是机械能守恒C．落地时，a比b的速度小D．落地时，a、b的速度相等18．如图所示，水平长直导线固定在离地足够高处，并通有向左的恒定电流，矩形导线框在的下方且与处于同一竖直面内。现将线框从图示实线位置由静止释放，运动过程中始终水平。不计空气阻力。在线框从实线位置运动到虚线位置的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．线框做自由落体运动B．线框中感应电流的方向为C．线框所受安培力的合力方向竖直向下D．线框克服安培力所做的功等于线框减少的机械能19．如图，电吉他中拾音器的线圈绕在磁体上。工作时，拨动被磁体磁化的琴弦，线圈就能将振动产生的信号转换为电信号并传送到音箱发出声音，则（　　）
A．琴弦振动时，琴弦中将产生感应电流B．琴弦振动时，穿过线圈的磁通量将发生变化C．琴弦振动时，线圈中的电流会不断变化D．若用软铁芯替代磁铁，拾音器依然可以正常工作20．飞机在我国上空匀速飞行，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为，右方机翼末端的电势为，则（　　）A．若飞机从西往东飞，比高 B．若飞机从东往西飞，比高C．若飞机从南往北飞、比高 D．若飞机从北往南飞，比高 21．如图所示，在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？   22．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？ 参考答案1．A【详解】AB．根据楞次定律的推论“阻碍相对运动”，则磁铁下落过程所受安培力向上，所以磁铁的加速度小于g，故A正确，B错误；CD．根据楞次定律的推论“增缩减扩”，由磁铁下落过程中，通过闭合回路的磁通量增大，则两棒相向靠近，与磁铁的N、S方向无关，故CD错误。故选A。2．D【详解】A．如果，由右手定则可判断出应产生顺时针方向的电流，故A错误；B．如果所围的线圈面积增大，磁通量增大，由楞次定律得知，中有顺时针方向的电流，故B错误；C．如果所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故C错误；D．如果，则所围面积增大，磁通量也增大，故由楞次定律可判断岀产生的电流，故D正确。故选D。3．B【详解】AB．如图所示，在t1到t2时间内A线圈中电流减小，电流的变化率变大，则穿过B线圈的磁通量减小，B线圈中感应电流方向与A线圈相同，且是增大的，A、B两线圈相吸引；同理在t2到t3时间内A、B两线圈相斥；t1时刻A线圈中电流最大，变化率最小为零，B线圈中磁通量变化为零，所以此时B线圈中感应电流为零，A错误，B正确；CD．t2时刻A线圈中电流为零，但其变化率最大，B线圈中磁通量变化率最大，感应电流最大，但是此时两线圈间作用力为零；t1时刻A线圈中电流最大，但是电流的变化率为零，B线圈中感应电流为零，则两线圈中作用力为零，则CD错误。故选B。4．B【详解】AD．导体棒向左或向右匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势恒定，感应电流不变。电磁铁A的磁性不变，所以金属环B的磁通量不变，因此A和B间无相互作用力，AD错误；BC．导体棒向左加速或向右加速时，导体棒切割磁感线产生的电动势越来越大，电流越来越大，电磁铁A的磁性越来越强，金属环B的磁通量变大，根据楞次定律，A和B间有排斥力。C错误，B正确。故选B。5．D【详解】AB．通电螺线管在线圈a中产生的磁场竖直向下，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电流增大，磁场增强，故线圈a的磁通量变大，由楞次定律可知，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，AB错误；C．由楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈a有缩小的趋势，C错误；D．线圈a有通过远离螺线管来减小磁通量的趋势，故线圈a对水平桌面的压力FN将增大，D正确。故选D。6．D【详解】A．沿AD方向平移，l2产生磁场大小不变，而l1产生的磁场逐渐减小，所以穿过线框的总磁通量向外逐渐增大，由楞次定律判断感应电流的方向，则导线框内产生顺时针方向的感应电流，故A错误；B．沿AB方向平移，l1产生磁场大小不变，而l2产生的磁场逐渐减小，所以穿过线框的总磁通量向里逐渐增大，穿过闭合电路的磁通量发生变化，由楞次定律判断感应电流的方向，则导线框内产生逆时针方向的感应电流 ，故B错误；C．沿AC方向平移，穿过闭合电路的磁通量不发生变化，一直为零，则导线框内无感应电流，故C错误；D．沿AD方向平移，线框内产生顺时针方向的感应电流，l1在CD处磁场垂直于纸面向里，由左手定则判断安培力的方向，l1对CD边的安培力垂直CD边向右，故D正确。故选D。7．B【详解】A．感应电流产生的磁场可能跟原来的磁场方向相反，也可能相同，选项A错误；B．根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化，选项B正确；C．如果闭合线框全部在匀强磁场中做切割磁感线运动，只产生感应电动势，不产生感应电流，选项C错误；D．闭合线框放在变化的磁场中，若穿过线圈的磁通量发生变化，则一定能产生感应电流，选项D错误。故选B。8．B【详解】条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减少，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场方向向下，又由安培定则判断电流计中的感应电流由b流向a，故B正确，ACD错误。故选B。9．D【详解】A.当条形磁铁从高处自由下落接近回路时，回路中的磁通量增大，根据楞次定律可知回路中将产生感应电流阻碍磁通量的增大，所以回路的面积将减小，即P、Q将相互靠近，故A错误；BCD.回路中产生感应电流的磁场将阻碍磁铁的靠近，所以磁铁会受到向上的作用力，其加速度将小于g，故D正确，BC错误。故选D。10．B【详解】AB.根据安培定则可知穿过导线框的磁通量方向垂直纸面向里，当MN中的电流增大时，根据楞次定律可知导线框中有逆时针方向的感应电流，故A错误，B正确；CD.根据对称性和左手定则可知bc和ad所受安培力大小相等、方向相反，因为到MN距离越近的位置磁感应强度越大，所以ab所受安培力大于cd所受安培力，根据左手定则可知ab所受安培力向右，所以导线框所受的安培力的合力向右，故CD错误。故选B。11．B【详解】AB．a环是铝环且闭合，磁铁移近a环时，产生感应电流，环受力，a环会远离磁铁，故A错误，B正确；CD．b环是塑料环，磁铁移近b环时，环内不产生感应电流，因此环不受到磁场的作用，b环不动，故CD错误。故选B。12．C【详解】AB．闭合开关瞬间，穿过金属圆芯的磁通量顺时针增加（从纸面向里看），则右边线圈中产生的感应电流的磁场方向沿逆时针方向（从纸面向里看），则由右手定则可知，感应电流从正极流入电流表，则电流表指针向右偏转，选项AB错误；CD．断开开关瞬间，穿过金属圆芯的磁通量顺时针减小（从纸面向里看），则右边线圈中产生的感应电流的磁场方向沿顺时针（从纸面向里看），则由右手定则可知，感应电流从负极流入电流表，则电流表指针向左偏转，选项C正确，D错误。故选C。13．B【详解】A．当MN中通过恒定电流时，穿过线圈的磁通量不发生变化，则无感应电流产生，故A错误；B．当MN中通过正向均匀增大的电流时，则穿过线圈的磁场方向垂直纸面向里，且磁通量增大，根据楞次定律可知，通过线圈的电流方向为ABCD方向，故B正确；C．当MN中通过正向均匀减小的电流时，则穿过线圈的磁场方向垂直向里，且磁通量减小，根据楞次定律可知，通过线圈的电流方向为ADCB方向，故C错误；D．当MN中通过如图电流时，穿过线圈的磁通量先增大后减小再增大，则根据楞次定律可知，线圈中的电流方向先是ABCD方向后ADCB方向再ABCD方向，故D错误。故选B。14．A【详解】当磁铁插入时，导致线圈的磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电动势，假设电路闭合，则由楞次定律可知，感应电流方向是从右极向下通过线圈再到左极，由于线圈相当于电源，因此左极电势高，所以带负电小球将向左摆动。故选A。15．AC【详解】A．地球北半部的磁场方向由南向北斜向下，可分解为水平向北和竖直向下两个分量。若线圈向东平移，根据右手定则可知a点电势低于d点电势，故A正确；B．若线圈向北平移，根据右手定则可知a点电势高于b点电势，故B错误；CD．若以ad边为轴，将线框向上翻转过程中，根据楞次定律及安培定则可知线框中的电流方向始终为adcba方向，故C正确，D错误。故选AC。16．BC【详解】A．由右手定则可知，导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，选项A错误；B．由右手定则可知，导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a，选项B正确；C．由左手定则可知，导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左，选项C正确；D．由左手定则可知，导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左，选项D错误。故选BC。17．AC【详解】A．由题意可知，管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，当小磁铁a在管甲下落运动中，由电磁感应现象可知，小磁铁a会受到安培力阻力作用，而小磁铁b 不受安培阻力作用，所以小磁铁b在管乙中下落速度要大于小磁铁a在管甲中下落的速度，因此小磁铁a、b不会同时落地，A正确；B．由于小磁铁a下落运动中要克服安培阻力做功，所以a的机械能不守恒，B错误；CD．由于小磁铁b下落中只受重力作用，小磁铁a下落中受到重力和安培阻力作用，因此小磁铁b下落的加速度大，所以落地时a比b的速度小，C正确，D错误。故选AC。18．BD【详解】AC．线框下落过程中穿过其磁通量减小，根据楞次定律可知线框中会产生感应电流阻碍磁通量的变化，这种阻碍体现在线框将受到竖直向上的安培力作用，所以线框不是做自由落体运动，故AC错误；B．由于线框中垂直纸面向外的磁通量减小，则根据楞次定律可以判断线框中感应电流的方向为abcda，故B正确；D．根据功能关系可知，线框克服安培力所做的功等于线框减少的机械能，故D正确。故选BD。19．BC【详解】AB．由于琴弦被磁化，拨动琴弦，线圈中磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电流，A错误B正确；C．弦振动过程中方向不断变化，则穿过线圈的磁场不断变化，根据楞次定律可知线圈中的电流方向不断变化，C正确；D．若用软铁芯替代磁铁，就没有磁场，穿过线圈的磁通量始终为零，从而拾音器无法正常工作，D错误。故选BC。20．AC【详解】当飞机在北半球飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向下，由于感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的，由低电势指向高电势，由右手定则可知，在北半球，不论沿那个方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低，即总有比高，故AC正确，BD错误。故选AC。21．向左移动【详解】选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（图），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。已知矩形线圈中感应电流的方向是，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“·”表示）。根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。22．见解析【详解】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。