1、第四章第3节练案2 基础夯实 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1关于感应电流，下列说法正确的是(C)A根据楞次定律知：感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化C感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反D当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向解析：由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化， A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，B错误；由楞次定律知，如果是因磁通量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量
2、的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，C正确；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。2下图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是( A)解析：题目中导体做切割磁感线运动，先由感应电流产生的条件判断是否存在感应电流，再应用右手定则判断感应电流方向。由右手定则可判定 A中ab中电流由a向b，B中由b向a，C中由b向a，D中由b向a，故 A正确。3如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管横截面
3、平行。当开关S闭合瞬间，两铜环的运动情况是( A)A同时向两侧推开B同时向螺线管靠拢C一个被推开，一个被吸引，但因电源正、负极未知，无法具体判断D同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正、负极未知，无法具体判断解析：当电路接通瞬间，通电螺线管的磁场从无到有，使得穿过两侧铜环的磁通量都增加，由楞次定律和“动态规律”知，两铜环都受到通电螺线管磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动。故选项 A正确。4如图，一水平放置的矩形闭合线框abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置经过位置到位置，位置和都很靠近，在这个过程中，线圈中感应电流( A)A沿abcd流动B沿d
4、cba流动C由到是沿abcd流动，由到是沿dcba流动D由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动解析：磁铁产生的磁场如图所示，线圈从位置1到位置3的过程中，ab边和cd边均切割磁感线，但ab边离磁极近，由右手定则可判感应电流方向沿abcd方向，故选 A。5如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是(AD)AA管是用塑料制成的，B管是用铜制成的BA管是用铝制成的，B管是用胶木制成的CA管是用胶木制成的，B管是用塑料制成
5、的DA管是用胶木制成的，B管是用铝制成的解析：由题意可知，小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度，故说明小球在B管时受到阻力作用；其原因是金属导体切割磁感线，从而使闭合的导体中产生感应电流，由于磁极间的相互作用而使小球 受向上的阻力；故B管应为金属导体，如铜、铝等，而A管应为绝缘体，如塑料、胶木等，故AD正确，BC错误；故选AD。6如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(AD)AP、Q将相互靠拢BP、Q将相互远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于g解析：方法一：假设磁铁的下端为N极，穿过回路的磁通量增加
6、，根据楞次定律可判断感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可判断出回路中感应电流方向为逆时针方向。再根据左手定则可判断P、Q所受的安培力的方向，安培力使P、Q相互靠拢。由于回路所受的安培力的合力向下，根据牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g。若磁铁的下端为S极，根据类似的分析可以得出相同的结果，所以A、D选项正确。方法二：根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，根据“增缩减扩”和“来拒去留”，可知P、Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g。二、非选择题
7、7如图为我国某中学一教室墙上有一朝南的窗户，窗高为1.2 m，宽0.75 m，边缘部分是不锈钢材质。已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为5105 T，则穿过该窗框平面的磁通量为_4.5105_ Wb；当把钢窗左侧向内拉开(如图所示)时，窗框中的感应电流方向是_逆时针_。(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)解析：BS51051.20.75 Wb4.5105 Wb由楞次定律可判当把钢窗向内拉开时，钢窗框中感应电流的方向沿逆时针。8为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端，当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。(1)将条形磁铁的N极向下从线圈
8、的上方竖直插入L时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为_顺时针_(选填“顺时针”或“逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为_逆时针_(选填“顺时针”或“逆时针”)。解析：(1)条形磁铁的N极向下从线圈的上方竖直插入L时，线圈中的磁场向下且增强，感应电流的磁场向上，且电流从电流计左端流入，根据安培定则可知线圈为顺时针绕向(俯视)。(2)条形磁铁从题图中虚线位置向右远离L时，线圈中的磁场向上且减弱，感应电流的磁场向上，感应电流从电流计右端流入，根据安培定则可知线圈为逆时针绕向(俯视)。9如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距
9、离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。从图中可以看出，第几个线圈是不合格线圈？答案：第3个解析：若线圈闭合进入磁场时，由于产生电磁感应现象，根据楞次定律可判断线圈相对传送带向后滑动，若线圈不闭合，进入磁场时，不会产生感应电流，故线圈相对传送带不发生滑动，所以从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈。 能力提升 一、选择题(15题为单选题，6题为多选题)1如图所示，a、b都是较轻的铝环，a环闭合，b环断开，横梁可以绕中间支点自由转动，开始时整个装置静止，下列
10、说法中正确的是(D)A条形磁铁插入a环时，横梁不会发生转动B只有当条形磁铁N极拔出铝环时，横梁才会转动C条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时，两环转动情况相同D铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动解析：当条形磁铁向a环靠近时，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，出现转动现象；当条形磁铁向b环靠近时，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，故ABC错误，根据楞次定律可知，环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动，故D正确，故选D。2如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭
11、合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自右向左滑动的过程中，线圈ab将(C)A发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向B顺时针转动C逆时针转动D静止不动解析：当滑动变阻器的滑片P自右向左滑动时，引起线圈电流减小，通电螺线管穿过线框的磁场强度减小，引起闭合矩形线框的磁通量减小，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。线框所在位置的磁场方向大致是水平的，要阻碍引起感应电流的磁通量的减小，所以线框逆时针转动，故选C。3如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线上的电流突然增大时，线框整个受力为
12、( A)A受力向右B受力向左C受力向上D受力为零解析：金属线框放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况，当导线中电流增大时，穿过线框的磁通量增大，线框产生感应电流，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框将向磁通量减小方向运动，即向右移动，故 A正确，BCD错误，故选 A。4(2019河北省邢台市第八中学高二下学期期中)如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终
13、在OC上，a端始终在OA上，直到完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(C)A感应电流方向是baB感应电流方向是abC感应电流方向先是ba，后是abD感应电流方向先是ab，后是ba解析：在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断C选项正确。5(2019湖南省衡阳市一模)如图所示是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，在电梯轿厢上安装永久磁铁，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(B)A当电梯突然坠落时
14、，该安全装置可使电梯停在空中B当电梯坠落磁铁到达图示位置时，闭合线圈A、B中的电流方向相反C当电梯坠落磁铁到达图示位置时，只有闭合线圈A在阻碍电梯下落D当电梯坠落磁铁到达图示位置时，只有闭合线圈B在阻碍电梯下落解析：若电梯突然坠落，线圈中会产生感应电流，感应电流会阻碍电梯的相对运动，可起到应急避险作用，但不能阻止电梯的运动，故 A错误；当电梯坠落磁铁到达题图所示位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，故B正确；结合B的分析可知，当电梯坠落磁铁到达题图所示位置时，闭合线圈A、
15、B都在阻碍电梯下落，故C、D错误。6如图，线圈串有两发光二极管D1、D2(具有正向导电发光特性)。若手握“物体”向线圈运动时，D1发光。则(BD)A该物体可能是一种铜质材料B手握“物体”向线圈运动时，会感觉到一股斥力C手握“物体”向线圈运动时，D2也会发光D手握“物体”远离线圈运动时，D2会发光解析：由手握“物体”向线圈运动时，D1发光，可知，线圈中产生了感应电流，穿过线圈的磁通量必改变，则该物体是一种磁性材料，故 A错误；手握“物体”向线圈运动时，D1发光，根据楞次定律“来拒去留”，可知，会感觉到一股斥力，故B正确；手握“物体”向线圈运动时，D1发光，说明感应电流方向顺时针方向(从左向右看)
16、，由于二极管的单向导电性，因此D2不会发光，故C错误；手握“物体”远离线圈运动时，根据楞次定律可知，感应电流方向与靠近时相反，则D2会发光，故D正确；故选：BD。二、非选择题7(2019河南省驻马店市高二上学期期末)软铁环上绕有A、B、C三个线圈，线圈的绕向如图所示，这三个线圈分别与线圈M、电源、电流表相连。当电键K1闭合、K2断开时，将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M过程中，电流表指针向左偏转。由上述可知：(1)若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的S极从线圈M中加速向上拔出的过程中，电流表指针(选填“向左”“向右”或“不”)_向左_偏转。(2)若保持K1、K2均闭合，将条形磁铁插入线圈M中
17、保持不动，电流表指针_不_(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。(3)若保持K1断开，在K2闭合瞬间，电流表指针_向右_(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。解析：(1)若保持K1闭合、K2断开，将条形磁铁的S极从线圈M中加速向上拔出的过程中根据感应电流产生条件和楞次定律可知，M中产生从上往下看逆时针方向电流，由于加速拔出，则产生电流增大，则A中电流从左端进，右端出，电流增大，根据安培定则可知A产生的磁场沿轴线上方向为从左向右，则C中磁场方向从上向下，且增大，故会产生感应电流，根据楞次定律可知，线圈C中电流方向从上向下，又将条形磁铁的N极加速向下插入线圈M过程中，电流表指针向左偏转，则电流表指
18、针向左偏转；同理可判(2)中电流表指针不偏转，(3)中电流表指针向右偏。8如图所示，试探究在以下四种情况中小磁针N极的偏转方向。(1)开关S闭合时。(2)开关S闭合后。(3)开关S闭合后，调节滑动变阻器使电流增强。(4)开关S断开时。答案：(1)垂直纸面向外(2)不偏转(3)垂直纸面向外(4)垂直纸面向里解析：开关S闭合时，左边线圈的电流及磁场情况和穿过右边线圈磁通量方向如图所示。(1)S闭合时，穿过右边线圈的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流ba，再由安培定则可知，N极指向垂直纸面向外的方向。(2)S闭合后，穿过右边线圈的磁通量不变，不产生感应电流，小磁针不偏转。(3)此种情况同(1)现象相同，即N极指向垂直纸面向外的方向。(4)此种情况与(1)现象相反，即N极指向垂直纸面向里的方向。