1、课后素养落实(四)感应电流的方向(建议用时:40分钟)题组一 楞次定律的理解1关于感应电流,下列说法正确的是()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C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,阻碍磁通量的减小;
2、反之,则感应电流的磁场方向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如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)()A沿顺时针方向B先沿顺时针方向后沿逆时针方向C沿逆时针方向D先沿逆时针方向后沿顺时针方向C条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,原磁场方向向右,且磁通量在增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化,所以感应电流的磁场向左,由安培定则,知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向。故C正确,A、B、D错误。3如图所
3、示,在两根平行长直导线中,通以方向相同、大小相等的恒定电流。一个小线框在两导线平面内,从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动,直至到达左边导线的内侧。在这移动过程中,线框中的感应电流方向()A沿abcda不变 B沿adcba不变C由abcda变为dcbad D由dcbad变为dcbadB根据安培定则和磁场的叠加原理判断得知,在中线右侧磁场向外,左侧磁场向里。当导线框位于中线右侧运动时,磁场向外,磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向为adcba;当导线框经过中线,磁场方向先向外,后向里,磁通量先减小,后增加,根据楞次定律,可知感应电流方向为adcba;当导线框位于中线左侧运
4、动时,磁场向里,磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流方向为adcba。故选B。题组二右手定则的应用4闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流,在如图所示的图中,B、v、I方向均正确的是()DA、C两项中不产生感应电流,A、C错误;由右手定则可知B中的感应电流方向应向外,B错误;只有选项D正确。5(多选)在北半球地磁场的竖直分量向下,飞机在我国上空匀速巡航,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U1,右方机翼末端处的电势为U2,则()A若飞机从西往东飞,U1比U2高B若飞机从东往西飞,U2比U1高C若飞机从南往北飞,U1
5、比U2高D若飞机从北往南飞,U2比U1高AC我国地处北半球,地磁场有竖直向下的分量,用右手定则判断无论机翼向哪个水平方向切割磁感线,机翼中均产生自右向左的感应电动势,左侧电势高于右侧。6(多选)如图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)()A通过电阻R的电流方向为PRMB通过电阻R的电流方向为MRPCa端电势比b端高Da端电势比b端低BCA错,B对:由右手定则可知,通过电阻R的电流方
6、向为MRP;C对,D错:由右手定则可知,通过金属导线ab的电流由ba,此时金属导线ab相当于电源,则金属导线a端电势比b端高。题组三楞次定律的拓展应用7目前,我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平,将很快装备到下一代航母中。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示,当闭合开关S,固定线圈中突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去。则()A闭合S的瞬间,从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向B若将电池正负极调换后,金属环将向右弹射C若将金属环置于线圈的右侧,金属环将向左弹射D若将金属环置于线圈的右侧,金属环将向右弹射D闭合S瞬间穿过金属环的磁通量增大,依据楞次定律,从左侧看感应电流沿逆时
7、针方向,故A错误;电池正负极变化只影响磁场方向并不影响磁场的变化,根据“来拒去留”可得,金属环受力向左,故将向左弹射出去,故B错误;若将金属环置于线圈的右侧,根据“来拒去留”可得,金属环受力向右,故将向右弹射出去,故C错误,D正确。8如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是()AFN先小于mg后大于mg,运动趋势向左BFN先大于mg后小于mg,运动趋势向左CFN先大于mg后小于mg,运动趋势向右DFN先小于mg后大于mg,运动趋势向右C根据楞次定律可知
8、,在磁铁穿过线圈的过程中,线圈先受斥力作用后受引力作用,所以线圈所受的支持力先大于重力后小于重力,“来拒去留”,线圈有向右的运动趋势,所以只有选项C正确。9如图所示,两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上,当两导线环中通有同向电流时,两导线环的运动情况是()A互相吸引,电流大的环其加速度也大B互相排斥,电流小的环其加速度较大C互相吸引,两环加速度大小相同D互相排斥,两环加速度大小相同C同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,知两线圈的运动情况是相互靠近。由牛顿第二、三定律,则加速度大小相同,故C正确,A、B、D错误。10如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈
9、A中通以如图乙所示的变化电流,tt2时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示),在t1t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是()甲乙A线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C在t1t2时间内,由于线圈A的电流增大,导致线圈B磁通量增大,感应电流的磁场与它相反,根据安培定则,可知线圈A在线圈B内部产生的磁场方向垂直纸面向里,则线圈B内有逆时针方向的电流。此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反,由异向电流相互排斥,可知线圈间会相互排斥,所以线圈B有扩张的
10、趋势。故A、B、D错误,C正确。11(多选)如图所示,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,一条形磁铁从高处下落接近回路时()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gAD当磁铁向下运动时,闭合回路的磁通量增加,根据楞次定律可判断出P、Q将相互靠拢,故A正确,B错误;磁铁受向上的斥力,故磁铁的加速度小于g,所以C错误,D正确。12(多选)如图所示,足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd,则()A若线圈向右平动,其中感应电流方向是abcdB若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C当线圈以ad边为轴转动时(转动角
11、度小于90),其中感应电流方向是abcdD当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是abcdBD根据安培定则知,线圈所在处的磁场垂直纸面向里,当线圈向右平动、以ad边为轴转动时,穿过线圈的磁通量减少,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,感应电流方向为adcb,A、C错误;若线圈竖直向下平动,无感应电流产生,B正确;若线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量增加,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向外,感应电流方向为abcd,D正确。13(多选)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PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()A向右加速运动 B向左加速运动C向右减速运动 D向左减速运动BC当PQ向右运动时,用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由QP,由安培定则可知穿过L1的磁场方向向上;若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从NM的,用左手定则可判定MN受到向左的安培力,将向左运动,选项A错误;若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,所以选项C正确;同理可判断选项B正确,D错误。