1、专题05 感应电流方向的判断一、右手定则1（2022山东临朐县实验中学高二阶段练习）如图所示，航天飞机在轨运行时释放一颗绳系卫星，二者用电缆绳连接，当航天飞机连同卫星在轨运行时，二者间的电缆就会与地磁场作用从而产生电磁感应现象。忽略地磁偏角的影响，下列说法大致正确的是（）A赤道上空，地磁场的方向从北向南B航天飞机在赤道上空从西往东运行时，A端的电势高于B端电势C航天飞机在赤道上空从东往西运行时，A端的电势高于B端电势D航天飞机沿经线从南往北运行时，B端的电势高于A端电势【答案】B【解析】A赤道上空地磁场方向由南向北，故A错误；B航天飞机在赤道上空从西往东走，根据右手定则，判断出感应电动势方向指
2、向A端，故A端电势高于B端电势，故B正确；C若从东往西走，根据右手定则，可知A端电势低于B端电势，故C错误；D若南北方向走，电缆与磁感线不切割，不产生感应电动势，AB两端电势相等，故D错误。故选B。2（2022安徽合肥一六八中学高二期中）如图所示，将半径分别为和的同心圆形金属导轨固定在同一绝缘水平面内，两导轨之间接有阻值为的定值电阻和一个电容为的电容器，整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。将一个长度为、阻值为的金属棒置于圆导轨上面，、三点共线，在外力的作用下金属棒以为转轴顺时针匀速转动，转动周期为，假设金属棒在转动过程中与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属棒在经过和时互不干扰
3、。下列说法正确的是（）A点的电势高于点的电势B电容器的上极板带正电C通过电阻的电流为D电容器的电荷量为【答案】AD【解析】AB由右手定则可知，点的电势高于点的电势，电容器的下极板带正电，B错误A正确；C角速度大小为所以金属棒产生的感应电动势大小为通过电阻的电流为C错误；D电容器两端电压电容器的电荷量为D正确。故选AD。3（2022云南省泸西县第一中学高二期中）如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动。则所做的运动可能是（说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大）（）A向右匀加速运动B向左匀加速运动C向右匀减速运动D向左匀减速运动
4、【答案】BC【解析】MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的安培力向右，由左手定则可知MN中电流由M指向N，根据楞次定律可知，上面线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强，而上面线圈中感应电流是由下面线圈中磁场变化引起的，说明下面线圈中磁场是向上减弱，或向下增强，而下面线圈中电流是由PQ切割磁感线产生的，由安培定则可知，PQ中感应电流由Q到P减小，或由P到Q增大，由右手定则可知，PQ可能向左做匀加速运动或向右做匀减速运动，故AD错误，BC正确。故选BC。二、楞次定律1（2022广东东莞高二期中）某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是（）
5、A开关S由断开到闭合的瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C保持开关S闭合，变阻器滑片P向左滑动D保持开关S闭合，变阻器滑片P向右滑动【答案】AC【解析】A开关S由断开到闭合的瞬间，线圈磁通量增大，钻头M中的磁通量也增大，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增大，钻头M向右运动。A正确；B开关S由闭合到断开的瞬间，线圈磁通量减小，钻头M中的磁通量也减小，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量减小，钻头M向左运动。B错误；C保持开关闭合，变阻器滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路电阻减小，电路电流增大，线圈磁通量增大，钻头M中的磁通量也增大，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增大，钻头M向右运动。C正确；D保持开关闭合，
6、变阻器滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路电流减小，线圈磁通量减小，钻头M中的磁通量也减小，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量减小，钻头M向左运动。D错误；故选AC。2（2022广东实验中学高二期中）如图甲所示为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，线圈匝数为，面积为，电阻为。匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，设向右为正方向，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。则在0到时间内，下列说法正确的是（）A线圈端的电势比线圈端的电势高B通过线圈的磁通量的变化量为C线圈两端的电势差恒为D若用导线将线圈、两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为【答案】AD【解析】A由题意可知线圈中原磁场先向左减弱后
7、向右增强，根据楞次定律可知，感应磁场方向一直向左，根据线圈环绕方向知线圈端的电势比线圈端的电势高，故A正确；B在0到时间内，通过线圈的磁通量的变化量为故B错误；C由法拉第电磁感应定律得由于是开路，因此线圈两端的电势差等于线圈的感应电动势E，故C错误；D若用导线将线圈、两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为故D正确。故选AD。3（2022江苏淮安市淮安区教师发展中心学科研训处高二期中）如图所示，弹性金属铝环A、B的面积相等，环A是闭合的，环B在底端有个小缺口，横梁可以绕中间的支点转动。开始时整个装置静止，用磁铁的N极分别去接近环A或B，则（）A靠近A时，A将远离磁铁且扩张B靠近B时，B将靠近磁
8、铁且收缩C靠近A或B时，环中都会产生感应电动势D靠近A或B时，环中都会产生感应电流【答案】C【解析】A根据“来拒去留”，磁铁靠近A时，A将远离磁铁并且为了阻止磁通量的增加，A环有收缩的趋势，A错误；B由于B没有形成闭合电路，不会产生感应电流，因此磁铁靠近B时，B静止不动，B错误；CD根据法拉第电磁感应定律，磁铁靠近A或B时，两个环中都会产生感应电动势，但由于B没有形成闭合回路，不会产生感应电流，C正确，D错误。故选C。4（2022江苏沛县教师发展中心高二期中）如图所示，水平的平行虚线间距为d，中间有沿水平方向的匀强磁场一个阻值为的正方形金属线圈边长，线圈质量为m，线圈在磁场上方某一高度处由静止
9、释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，不计空气阻力，重力加速度为，则（）A线圈进，出磁场过程中感应电流均沿逆时针方向B线圈下边缘刚进入磁场时的加速度最小C线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，通过导线截面的电荷量相等D线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为0【答案】C【解析】A根据楞次定律可知，线圈进磁场过程中感应电流沿逆时针方向，线圈出磁场过程中感应电流沿顺时针方向，A错误；B正方形金属线圈边长，正方形完全进入磁场中后，只受重力作用加速，且下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，可知金属线圈进入磁场过程中做减速运动，设加速度为，则有即可知，金属框
10、在进入磁场过程中作加速度减小的减速运动，线圈下边缘刚进入磁场时的加速度并非最小，B错误；C由可得线圈在进入磁场和穿出磁场过程中，磁通量变化量的大小相同，即通过导线截面的电荷量相等，C正确；D根据能量转化与守恒定律可知，线圈从下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中线圈减少的机械能转化为焦耳热又因为其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等，线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热相同，产生的焦耳热之和为D错误。故选C。一、单选题1（2022北京朝阳二模）如图所示，将一铝质薄圆管竖直放在表面绝缘的台秤上，圆管的电阻率为，高度为h，半径为R，厚度为d（d远小于R）。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度
11、大小（）均匀磁场中。则从时刻开始，下列说法正确的是（）A从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向B圆管中的感应电动势大小为C圆管中的感应电流大小为D台秤的读数会随时间推移而增大【答案】C【解析】A根据楞次定律可知，从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向，故A错误；B根据法拉第电磁感应定律可知，圆管中的感应电动势大小为故B错误；C根据电阻定律可知，圆管在沿感应电动势方向的电阻为根据闭合电路欧姆定律可知，圆管中的感应电流大小为故C正确；D根据对称性以及左手定则可知，圆管所受合安培力为零，台秤的读数始终不变，故D错误。故选C。2（2022江苏南通三模）电磁感应驱动的电磁炮原理图如图甲所示，线圈套在
12、中空的内壁光滑塑料管上，金属小球静置于管内线圈右侧。将S接1，电容器完全充电，时刻S接2，线圈中的电流i随时间t的变化规律如图乙所示，小球在时刻恰好运动到右侧管口，被发射出去，则（）A小球在管中的加速度随i的增大而增大B在的时间内，电容器储存的电场能全部转化为小球的动能C在的时间内，从塑料管左侧看小球中产生的涡流沿逆时针方向D若适当加长塑料管，小球可获得更大的速度【答案】C【解析】A磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比。根据乙图可知，线圈中的磁感应强度变化情况与电流的变化情况相同，在时间内，电流i在增大，但变化率却逐渐减小，线圈的磁通量变化率也逐渐减小，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势逐
13、渐减小，所以小球受到的感应电场的电场力也逐渐较小，由牛顿第二运动定律可知，小球的加速度逐渐减小，故A错误；B电容器的放电过程中，变化的磁场在空间产生了变化的电场，然后以电磁波的形式传递出去，散失了一部分能量，所以时间内，电容器储存的电能没有全部转化为小球的动能，故B错误；C时间内，电流逐渐增大，产生的磁场也会增强，通过楞次定律判断可知，原磁场增大，感应磁场与原磁场方向相反，由右手螺旋定则判断可得，小球中产生的涡流是逆时针方向的（从塑料管左侧看），故C正确；D适当增加塑料管的长度，增长后，小球会在电流减小的过程中离开塑料管，当电流减小时，磁场也会减小，通过楞次定律判断可知，此时线圈的作用力向左，
14、阻碍小球运动，所以适当加长塑料管，小球速度会在减小，故D错误。故选C。3（2022广东汕头三模）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（）A按下按钮过程，螺线管端电势较高B松开按钮过程，螺线管端电势较高C按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势D按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势【答案】C【解析】A按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误；B松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左
15、减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误；C住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C正确；D按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。故选C。二、多选题4（2022辽宁三模）如图所示，在以水平线段AD为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。现有一个闭合导线框ACD由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。在竖直面内，将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点，使导线框上产生感应电流。设导
16、线框的电阻恒为，圆的半径为，从A点开始计时，下列说法正确的是（）A导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针B在C从A点移动到D的过程中，穿过ACD回路的磁通量与时间的关系为C在C从A点移动到图中位置的过程中，通过导线截面的电荷量为D若以AD为轴，保持，将导线框以恒定的角速度转，回路中的电动势逐渐减小【答案】ABC【解析】A依题意，回路中的磁通量先增大后减小，且磁场方向一直向里，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向先是向外然后再向里，则根据右手螺旋定则，感应电流的方向先是逆时针后是顺时针，故A正确；B依题意，C点在旋转过程中，有故B正确；C依题意有解得故正确；D若以AD为轴，保持， AC、CD边
17、速度方向边与磁场方向夹角从零逐渐变大，依题意，其回路中的电动势与时间t的关系式为将导线框以恒定的角速度转的过程中，其电动势逐渐变大，故D错误。故选ABC。5（2022山东师范大学附中模拟预测）如图甲所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，感应电流以逆时针为正方向，cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（）ABCD【答案】BD【解析】设正方形导线框边长为L，电阻为R，在02s，垂直纸面向外的磁场减弱，由楞
18、次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，为正方向，感应电流大小电流是恒定值。由左手定则可知，cd边所受安培力方向向下，为正方向，大小为安培力与磁感应强度成正比，数值由减小到零。2s3s内，垂直纸面向里的磁场增强，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，为正方向，感应电流大小电流是恒定值。由左手定则可知，cd边所受安培力方向向上，为负方向，大小为安培力与磁感应强度成正比，由零增大到3s4s内垂直纸面向里的磁场减弱，由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，为负方向，感应电流大小电流是恒定值。由左手定则可知，cd边所受安培力方向向下，为正方向，大小为安培力与磁感应强度成正比，数值由减小到零4
19、s6s内垂直纸面向外的磁场增强，由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，为负方向，感应电流大小电流是恒定值。由左手定则可知，cd边所受安培力方向向上，为负方向，大小为安培力与磁感应强度成正比，数值由零增大到由以上分析计算可得AC错误，BD正确。故选BD。6（2022湖北荆州中学三模）如图所示，铁芯上有两个导线圈A和B，线圈A跟电源和开关S相连，LED（发光二极管，具有单向导电性）M和N并联后接在线圈B两端，图中所有元件均正常，则（）AS闭合瞬间，A中有感应电动势BS断开瞬间，A中没有感应电动势CS闭合瞬间，M亮一下，N不亮DS断开瞬间，M和N二者均不亮【答案】AC【解析】A闭合开关S的瞬间
20、，穿过线圈A的磁通量增加，线圈A中将产生自感电动势，故A符合题意；B开关断开的瞬间，穿过线圈A的磁通量减小，线圈A中将产生自感电动势，故B不符合题意；C闭合开关S的瞬间，穿过线圈A的磁通量增加；线圈外侧的电流方向向右，根据安培定则可知，A中产生的磁场的方向向上；穿过B的磁通量向上增大时，根据楞次定律可知，B中感应电流的磁场的方向向下，根据安培定则可知，B中感应电流的方向在外侧向左，所以线圈下端的电动势高，电流能通过二极管M，不能通过二极管N，故C符合题意；D结合C的分析可知，S断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，产生感应电流的方向与C中感应电流的方向相反，所以感应电流能通过二极管N，不能通过二极
21、管M，故D不符合题意。故选AC。7（2022湖北黄冈中学二模）某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（）A当电梯突然坠落时，该安全装置有可能使电梯悬停在线圈A、B之间B当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相反C当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A在促进电梯下落，闭合线圈B在阻碍电梯下落D当电梯坠落至永久磁铁在线圈B下方时，闭合线圈A、B均在阻碍电梯下落【答案】BD【解析】ACD若电梯突然坠落，线圈内的磁通量发
22、生变化，将在两个线圈中产生感应电流，两个线圈的感应电流都会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，可起到应急避险作用，故AC错误，D正确；B根据楞次定律，当电梯坠落时，磁铁在线圈A中产生向上的磁场减弱，故线圈A中会产生逆时针电流（俯视），磁铁在线圈B中产生向上的磁场增强，则B中产生顺时针电流（俯视），则A和B中电流方向相反，故B正确。故选BD。8（2022安徽马鞍山三模）如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（）A圆环中会产生顺时针方向的电流B圆环中感应电
23、流的大小始终不变C圆环的水平速度一直在减小D圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度【答案】CD【解析】A根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外，圆环水平向右的速度抛出，离通电直导线越远，磁场强度越小，故线圈中的磁通量向外变小，根据楞次定律，可判断出圆环的感应电流为逆时针方向的电流，A错误；C圆环在水平向右运动的过程中，根据楞次定律的推论“来阻去留”，可知圆环水平速度一直在减小，C正确；B竖直方向的分运动不改变线圈的磁通量，通电直导线周围的磁感应强度随距离越远，磁感应强度越小，由直线电流外磁感应强度变化规律知磁感应强度随距离的增大变化的越来越慢，且圆环水平方向的速度也越来越小，故圆环的磁通量的变化率越来越小，圆环中感应电流的大小不断减小，B错误；D圆环抛出后，圆环的感应电流在竖直方向上的安培力合力为零，故圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度，D正确。故选CD.15