高中物理粤教版 (2019)选择性必修 第二册第二章 电磁感应第一节 感应电流的方向同步测试题

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册

2.1感应电流的方向 课时练（解析版）

1．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直彼此绝缘的长直导线，通以大小相同的电流I，在角平分线上，对称放置四个相同的圆形金属框。若电流在相同时间间隔内增加相同量，则（　　）

A．线圈1内磁场垂直纸面向里

B．线圈2中磁场垂直纸面向里

C．线圈3中有逆时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动

D．线圈4中有逆时针方向的感应电流，沿着对角线向外运动

2．如图所示，上、下两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。一金属圆环垂直磁场放置，其直径与两磁场的边界重合。下列说法正确的是（　　）

A．仅增大，圆环受到的安培力是垂直边界向上的

B．仅增大，圆环受到的安培力是垂直边界向上的

C．同时以相同的变化率增大和时，圆环的电流沿逆时针方向

D．同时以相同的变化率减小和时，圆环的电流沿顺时针方向

3．条形磁铁位于线圈L的正上方，灵敏电流计G、电容C与线圈L连成如图所示的电路。现使磁铁从静止开始加速下落，在S极接近线圈上端的过程中，流过电流计G的电流方向和电容器极板的带电情况，下列说法正确的是 （　　）

A．电流方向G，电容器的下极板带正电

B．电流方向G，电容器的上极板带正电

C．电流方向G，电容器的下极板带正电

D．电流方向G，电容器的上极板带正电

4．如图所示，用绝缘丝线悬吊一个闭合轻质金属环，当一条形磁铁靠近圆环时，在这一过程中（　　）

A．通过圆环的磁通量不变

B．圆环中产生逆时针方向的电流

C．圆环静止不动

D．圆环向远离磁铁的方向摆动

5．实验发现，“钇钡铜氧”合金在液氮温度下电阻几乎为零。在课堂上，物理老师把条形磁铁N极朝上竖直放在讲桌上，把从液氮中取出的“钇钡铜氧”合金圆环平放在条形磁铁N极正上方，发现“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针（俯视）的感应电流

B．“钇钡铜氧”合金圆环中产生逆时针（俯视）的感应电流

C．“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力大于所受重力

D．“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力小于所受重力

6．如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西且强度较大的恒定电流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏电流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置。若不考虑地磁场的影响，让检测线圈（位于水平面内）从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处，在此过程中，俯视检测线圈，下列说法正确的是（　　）

A．感应电流的方向先顺时针后逆时针

B．感应电流的方向先逆时针后顺时针，然后再逆时针

C．检测线圈所受安培力的方向先向南后向北

D．检测线圈所受安培力的方向先向北后向南

7．现在人们可以利用无线充电板为手机充电，如图所示为充电原理道图，充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度均匀增加。下列说法正确的是（　　）

A．所有手机都能用该无线充电板进行无线充电

B．无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是“电流的磁效应”

C．在上述时间段内，感应电流方向由受电线圈

D．在上述时间段内，感应电流方向由受电线圈

8．如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是（　　）

A．磁铁插向左环，横杆发生转动

B．磁铁插向右环，横杆发生转动

C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流

D．磁铁插向右环，右环中不产生感应电动势和感应电流

9．边长为的正方形金属线框，从图示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平且垂直于线框平面，磁场宽度为，上下边界如图中虚线所示，。在线框通过磁场的全过程中（　　）

A．线框总是做加速运动

B．线框中总有感应电流存在

C．线框运动方向总是向下的

D．线框所受磁场力的合力可能竖直向下

10．如图所示，I和II是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。ab和cd用导线连成一个闭合回路。当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。由此可知（　　）

A．b点电势高于a点电势

B．I是S极

C．cd中电流方向是由d到c

D．当ab棒向左运动时，ab棒受到向左的磁场力

11．如图所示，竖直固定转轴通过金属圆环a、b的直径，两圆环可绕轴无摩擦地水平转动。初始时刻两圆环在同一竖直平面内，现在圆环a中通入图示恒定电流I，并使其绕轴沿逆时针方向水平匀速转动（俯视），下列描述正确的是（　　）

A．圆环b的旋转方向与圆环a相反 B．圆环b的旋转方向与圆环a相同

C．圆环b静止不动 D．无法确定圆环b是否转动

12．对于楞次定律的理解，正确的是（　　）

A．引起感应电流的磁场总要阻碍感应电流的磁场的变化

B．引起感应电流的磁场的磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反

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．感应电流的磁场可以阻止引起感应电流的磁通量的变化

13．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表手机，大到电脑、电动汽车，都已经实现了无线充电从理论研究到实际应用的转化。如图所示为某无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（　　）

A．从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，接收线圈中电流沿逆时针方向

B．从上往下看，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流沿顺时针方向

C．从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上

D．从上往下看，发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上

14．如图所示，金属圆形线圈与U形金属框架放在纸面内，图中虚线右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆放在U形金属框架上，杆在U形金属框架上运动过程中始终与U形金属框架的边保持垂直且接触良好。若要使圆形线圈中产生顺时针方向的感应电流，杆在U形金属框框架上的运动情况可能是（　　）

A．向右加速运动 B．向右减速运动

C．向左加速运动 D．向左减速运动

15．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。

16．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。

17．一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向是怎样的？

18．把两个线圈绕在同一个铁环上，如图所示，一个线圈A连接电池与开关，另一个线圈B闭合并在其中一段直导线附近放置小磁针。开关闭合瞬间，磁针偏转了一下，随即复原；开关断开瞬间，磁针反向偏转，随即复原。磁针偏转的原因是什么?请作出解释。

19．磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab边进入磁场时开始计时。

(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；

(2)判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向。

20．图中的A和B都是铝环，A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点转动。某人在实验时，用磁铁的任意一极移近A环，A环都会被推斥，把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引。但磁极移近或远离B环时，却没有发现与A环相同的现象。这是为什么？

 参考答案

1．D

【详解】

AB．通电直导线周围的磁感应强度的方向满足右手螺旋定则，可知两条通电直导线在线圈1内激发的磁场的磁感应强度的方向是相反的，所以线圈1内的合场强为零；同理可知，两条通电直导线在线圈2内激发的磁场的磁感应强度的方向均是垂直纸面向外的，故A、B错误；

C．两条通电直导线在线圈3内激发的磁场的磁感应强度的方向是相反的，所以线圈3内的合场强为零；当电流在相同时间间隔内增加相同量时，线圈3内的合场强始终为零，所以线圈内没有感应电流，故C错误；

D．两条通电直导线在线圈4内激发的磁场的磁感应强度的方向均是垂直纸面向里的，当电流在相同时间间隔内增加相同量时，线圈4内的磁感应强度增大，由楞次定律可知线圈4中有逆时针方向的感应电流，由于水平面光滑绝缘，线圈将沿着对角线向外运动，故D正确。

故选D。

2．B

【详解】

CD．由于上、下两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反，故当两磁场同时以相同的变化率增大或减小时，圆环的净磁通量均为0，均无感应电流，故CD错误；

A．若仅增大时，净磁通向里且增加，由楞次定律可得金属圆环的电流沿逆时针方向，由左手定则可得圆环受到的安培力是垂直边界向下的，故A错误；

B．若仅增大时，净磁通向外且增加，由楞次定律可得金属圆环的电流沿顺时针方向，由左手定则可得圆环受到的安培力是垂直边界向上的，故B正确。

故选B。

3．B

【详解】

磁铁向下运动，则穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流磁场向下，则产生的感应电流方向为G，电容器上板电势高，即上板带正电。

故选B。

4．D

【详解】

A．当S极靠近线圈时，通过圆环的磁通量增加，选项A错误；

B．根据楞次定律，增反减同，圆环中产生向里的磁场，根据右手螺旋定则可知有顺时针方向的感应电流，选项B错误；

CD．根据“来拒去留”，圆环受到与相对运动方向相反的安培力，即向远离磁铁方向摆动，选项C错误，D正确。

故选D。

5．A

【详解】

AB．“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方，说明受到斥力作用，即“钇钡铜氧”合金圆环中电流产生的磁场方向向下，由安培定则可判断出“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针（俯视）的感应电流，选项A正确，B错误；

CD．由于“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方，说明受力平衡，“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力等于所受重力，选项C、D错误。

故选A。

6．B

【详解】

AB．根据通电直导线周围的磁感线的分布特点，检测线圈由远处移近直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向下的分量，且磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针；当检测线圈逐渐远离直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针。选项A错误，B正确；

CD．根据楞次定律“来拒去留”可知，检测线圈所受安培力的方向一直向北，选项CD错误。

故选B。

7．C

【详解】

A．手机内要有受电线圈及整流电路才能进行无线充电。A错误；

B．无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是电磁感应。B错误；

CD．在上述时间段内，根据楞次定律，感应电流方向由受电线圈。C正确，D错误。

故选C。

8．B

【详解】

AC．左环不闭合，磁铁插向左环时，产生感应电动势，但不产生感应电流，环不受力，横杆不转动；故AC错误；

BD．右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动；根据楞次定律：来拒去留，从上向下看横杆发生逆时针方向转动，故B正确，D错误；

故选B。

9．C

【详解】

B．线框在进入和穿出磁场的过程中有感应电流，线框全部处于磁场中时，磁通量不变，无感应电流，故B错误；

C．从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中，线框运动方向始终向下，故C正确；

D．线框进入磁场时磁通量增加，离开磁场时磁通量减小，根据楞次定律可知，线框受到磁场力的合力方向总竖直向上，故D错误；

A．从下边开始离开磁场时，当安培力大于其重力时做减速运动，故A错误。

故选C。

10．B

【详解】

对cd导线，根据左手定则，cd中电流方向是由c到d，对ab棒，根据右手定则，I是S极，a点为等效电源正极，所以b点电势低于a点电势，根据左手定则，ab棒受到向右的磁场力。

故选B。

11．B

【详解】

由楞次定律知，圆环b中产生感应电流的磁场阻碍两环的相对运动，则圆环b的旋转方向与圆环a相同。

故选B。

12．C

【详解】

A. 根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁场的变化，选项A错误；

B. 引起感应电流的磁场的磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同，选项B错误；

C. 根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项C正确；

D. 感应电流的磁场可以阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止，选项D错误。

故选C。

13．BC

【详解】

AB．从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，根据楞次定律知接收线圈中电流方向沿顺时针方向，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流方向沿顺时针方向。故A错误；B正确；

CD．从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，根据楞次定律、左手定则和安培定则知接收线圈所受安培力的方向竖直向上，同理发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向下。故C正确；D错误。

故选BC。

14．BC

【详解】

A．杆向右加速运动，根据右手定则可知，杆中的电流由b到a逐渐增加，根据右手螺旋定则可得，穿过圆形线圈的磁场向内的逐渐增强，根据楞次定律，圆形线圈产生的感应电流沿着逆时针方向，A错误；

B．杆向右减速运动，根据右手定则可知，杆中的电流由b到a逐渐减小，根据右手螺旋定则可得，穿过圆形线圈的磁场向内的逐渐减小，根据楞次定律，圆形线圈产生的感应电流沿着顺时针方向，B正确；

C．杆向左加速运动，根据右手定则可知，杆中的电流由a到b逐渐增加，根据右手螺旋定则可得，穿过圆形线圈的磁场向外的逐渐增强，根据楞次定律，圆形线圈产生的感应电流沿着顺时针方向，C正确；

D．杆向左减速运动，根据右手定则可知，杆中的电流由a到b逐渐减小，根据右手螺旋定则可得，穿过圆形线圈的磁场向外的逐渐减小，根据楞次定律，圆形线圈产生的感应电流沿着逆时针方向，D错误；

故选BC。

15．小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转

【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．

16．由b流向a；见解析

【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。

17．逆时针；顺时针

【详解】

由图可知，当线圈第一次通过位置Ⅰ的过程中，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向，顺着磁场方向看是逆时针；

当线圈运动到Ⅱ位置的过程中，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向应是顺时针。

18．见解析

【详解】

当闭合开关时，A线圈接通瞬间，在铁环产生顺时针方向的磁场，使得穿过B的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，在B中产生逆时针方向感应电流，电流稳定后穿过A、B的磁通量不再发生变化，所以B中不再有感应电流，即小磁针偏转一下随即复原；当开关断开，A线圈中的电流中断瞬间，使得穿过B的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，在B中产生顺时针方向感应电流，小磁针会反向偏转，线圈A电流减为零后穿过A、B的磁通量不再变化，所以B中不再有感应电流，小磁针偏转一下后随即复原。

19．(1) ；(2)见解析

【详解】

(1)①线框进入磁场阶段：t为0→，线框进入磁场中的面积随时间成正比，

s＝lvt

磁通量最后为

Φ＝BS＝BI2

②线框在磁场中运动阶段：t为→，线框磁通量为Φ＝BI2，保持不变，

③线框离开磁场阶段：t为→，线框磁通量线性减小，最后为零，

所以磁通随时间变化的图像为

(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流，由右手定则可知，ab边切割磁感线时产生感应电流的方向为逆时针方向；线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流，由右手定则可知，dc边切割磁感线时感应电流方向为顺时针方向。‍

20．见解析

【详解】

当条形磁铁插入A环时，穿过A环的磁通量增加，A环闭合产生感应电流，磁铁对A环产生安培力，阻碍两者相对运动，因此A环阻碍磁铁靠近，A环都会被推斥，出现转动现象；同理把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引；当条形磁铁向B环靠近时，B环断开，B环中不产生感应电流，磁铁对B环没有安培力作用，B环将静止不动。