高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_2 探究感應(yīng)電流的方向?qū)W業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-2

《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_2 探究感應(yīng)電流的方向?qū)W業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1_2 探究感應(yīng)電流的方向?qū)W業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版選修3-2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1.2 探究感應(yīng)電流的方向 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1.磁場(chǎng)方向如圖所示，當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做如圖中所示方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000013】 A　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D 【解析】　感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，而閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)實(shí)際上也是其中的一個(gè)特例.A圖為閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生；B圖中導(dǎo)線(xiàn)不切割磁感線(xiàn)，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；在分析C圖時(shí)，一定要把條形磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn)分布情況弄清楚，在圖示位置，線(xiàn)圈中的磁通量為零，在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線(xiàn)圈的磁通量一直為零，磁通量不變，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；D圖中，線(xiàn)圈中的磁通量一直不變，線(xiàn)圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生. 【答案】　A 2.(多選)如圖128所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說(shuō)法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000014】 圖128 A.向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反 B.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较虻? C.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较虻? D.環(huán)在到達(dá)磁場(chǎng)邊界之前，圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流 【解析】　將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場(chǎng)，穿過(guò)閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通量的減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針?lè)较虻?，選項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤；另外在圓環(huán)到達(dá)磁場(chǎng)邊界前，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量沒(méi)有改變，該種情況無(wú)感應(yīng)電流，D正確. 【答案】　BD 3.如圖129所示，一根條形磁鐵自左向右穿過(guò)一個(gè)閉合螺線(xiàn)管，則電路中(　　) 圖129 A.始終有感應(yīng)電流自a向b流過(guò)電流表G B.始終有感應(yīng)電流自b向a流過(guò)電流表G C.先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流 D.將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 【解析】　條形磁鐵從左邊進(jìn)入螺線(xiàn)管的過(guò)程中，在螺線(xiàn)管內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右，且穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量不斷增加，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是a→G→b；條形磁鐵從螺線(xiàn)管中向右穿出的過(guò)程中，在螺線(xiàn)管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向仍向右，穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量不斷減小，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是b→G→a，故C正確. 【答案】　C 4.如圖1210所示，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)和一矩形導(dǎo)線(xiàn)框固定在同一平面內(nèi)，線(xiàn)框在長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)平行.已知在t＝0到t＝t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線(xiàn)中電流i發(fā)生某種變化，而線(xiàn)框中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较颍痪€(xiàn)框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.設(shè)電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)可能是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000015】 圖1210 A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D 【解析】　由安培安則判斷直線(xiàn)電流在導(dǎo)線(xiàn)框處的磁場(chǎng)方向，再由直線(xiàn)電流的磁場(chǎng)變化和楞次定律可判斷導(dǎo)線(xiàn)框中的電流方向，再結(jié)合線(xiàn)框所受到的安培力的合力方向的變化，即可判斷出導(dǎo)線(xiàn)框中的電流i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)可能是A. 【答案】　A 5.(多選)(2015山東高考)如圖1211，一均勻金屬圓盤(pán)繞通過(guò)其圓心且與盤(pán)面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤(pán)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓盤(pán)開(kāi)始減速.在圓盤(pán)減速過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖1211 A.處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分，靠近圓心處電勢(shì)高 B.所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng) C.若所加磁場(chǎng)反向，圓盤(pán)將加速轉(zhuǎn)動(dòng) D.若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)，圓盤(pán)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 【解析】　根據(jù)右手定則可判斷靠近圓心處電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確；圓盤(pán)處在磁場(chǎng)中的部分轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)，相當(dāng)于電源，其他部分相當(dāng)于外電路，根據(jù)左手定則，圓盤(pán)所受安培力與運(yùn)動(dòng)方向相反，磁場(chǎng)越強(qiáng)，安培力越大，故所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；磁場(chǎng)反向，安培力仍阻礙圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)，整個(gè)圓盤(pán)相當(dāng)于電源，不存在外電路，沒(méi)有電流，所以圓盤(pán)不受安培力而勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確. 【答案】　ABD 6.如圖1212所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線(xiàn)框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，線(xiàn)框ab的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000016】 圖1212 A.保持靜止不動(dòng) B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 【解析】　根據(jù)題圖所示電路，線(xiàn)框ab所處位置的磁場(chǎng)是水平方向的，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻增大，電流減弱，則穿過(guò)閉合導(dǎo)線(xiàn)框b的磁通量將減少.Φ＝BSsin θ，θ為線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙原磁通量的減少，則線(xiàn)框ab只有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使θ角增大，而使穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加，則C正確.注意此題并不需要明確電源的極性. 【答案】　C 7.如圖1213所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(　　) 圖1213 A.圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏? C.整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏? D.環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎h(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏? 【解析】　由右手定則知ef上的電流由e→f，故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，選D. 【答案】　D 8.(多選)如圖1214所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上.形成一個(gè)閉合回路.當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000017】 圖1214 A.p、q將互相靠攏 B.p、q將互相遠(yuǎn)離 C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g 【解析】　方法一：假設(shè)磁鐵的下端為N極，穿過(guò)回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷出感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，根據(jù)安培定則可判斷出回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?俯視).再根據(jù)左手定則可判斷p、q所受的安培力的方向，安培力使p、q相互靠攏.由于回路所受的安培力的合力向下，根據(jù)牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.若磁鐵的下端為S極，根據(jù)類(lèi)似的分析可以得出相同的結(jié)果，所以A、D選項(xiàng)正確. 方法二：根據(jù)楞次定律的另一種表達(dá)——感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中的“原因”是回路中的磁通量增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近.所以p、q將相互靠近且磁鐵的加速度小于g.故選項(xiàng)A、D正確. 【答案】　AD [能力提升] 9.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線(xiàn)圈M相接，如圖1215所示.導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線(xiàn)ab，磁感線(xiàn)垂直于導(dǎo)軌所在平面.當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)ab加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，M所包圍的小閉合線(xiàn)圈N產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向及所具有的形變趨勢(shì)是(　　) 圖1215 A.順時(shí)針?lè)较颍惺湛s的趨勢(shì) B.順時(shí)針?lè)较?，有擴(kuò)張的趨勢(shì) C.逆時(shí)針?lè)较?，有收縮的趨勢(shì) D.逆時(shí)針?lè)较颍袛U(kuò)張的趨勢(shì) 【解析】　導(dǎo)線(xiàn)ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，M中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚯抑饾u增大的感應(yīng)電流.由楞次定律可判斷N中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流且有收縮的趨勢(shì)，C選項(xiàng)正確. 【答案】　C 10.(多選)如圖1216所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線(xiàn)框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0?L.先將線(xiàn)框拉開(kāi)到如圖所示位置，松手后讓線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦力，下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000018】 圖1216 A.金屬線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a B.金屬線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a C.金屬線(xiàn)框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等 D.向左擺動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，所受安培力方向向右；向右擺動(dòng)進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，所受安培力方向向左 【解析】　當(dāng)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，dc邊切割磁感線(xiàn)，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴→d→c→b→a；當(dāng)線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，同理可判斷其感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴→b→c→d→a，A錯(cuò)誤，B正確；線(xiàn)框dc邊(或ab邊)進(jìn)入磁場(chǎng)或離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，都要切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小不相等，C錯(cuò)誤；由“來(lái)拒去留”知，D正確. 【答案】　BD 11.我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的決定因素和遵循的物理規(guī)律.以下是實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的一部分. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000019】 甲　　乙 圖1217 (1)如圖1217甲所示，當(dāng)磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，若要探究線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須知道_________________________ ______________________________________________________________. (2)如圖1217乙所示，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表指針向右偏.電路穩(wěn)定后，若向左移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，此過(guò)程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn)；若將線(xiàn)圈A抽出，此過(guò)程中電流表指針向________偏轉(zhuǎn).(均選填“左”或“右”) 【解析】　(1)電流表沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，指針在中央位置，要探究線(xiàn)圈中電流的方向，必須知道電流從正(負(fù))接線(xiàn)柱流入時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向. (2)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，線(xiàn)圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，線(xiàn)圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流使電流表指針向右偏，則當(dāng)左移滑片時(shí)，會(huì)使線(xiàn)圈A中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，電流表指針將向右偏；當(dāng)線(xiàn)圈A抽出，在線(xiàn)圈B處的磁場(chǎng)減弱，線(xiàn)圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流將使電流表指針向左偏. 【答案】　(1)電流從正(負(fù))接線(xiàn)柱流入時(shí)，電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向　(2)右　左 12.重為G的線(xiàn)圈系在一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)上，其下方有一通電導(dǎo)線(xiàn)，如圖1218甲所示，導(dǎo)線(xiàn)所通過(guò)的電流如圖乙所示，它們均在同一平面內(nèi)，求下列不同時(shí)刻彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與G的關(guān)系. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：72000020】 甲　　　　　　　　　乙 圖1218 (1)在t1時(shí)刻； (2)在t2時(shí)刻； (3)在t3時(shí)刻. 【解析】　(1)在t1時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加，線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于G； (2)在t2時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量不變，線(xiàn)圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流，由力的平衡知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于G； (3)在t3時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少，線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于G. 【答案】　(1)小于G　(2)等于G　(3)大于G