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课时作业(7) 感应电流的方向
[对应学生用书P138]
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减弱
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,必须用安培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,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,阻碍磁通量的减少;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,应直接用右手定则确定感应电流的方向;若闭合回路磁通量变化,由楞次定律确定感应电流的磁场方向,然后用安培定则确定感应电流的方向,D错误.]
2.如图所示,线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中( )
A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥
B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥
C.电容器的B极板带正电,线圈与磁铁相互吸引
D.电容器的B极板带负电,线圈与磁铁相互排斥
B [当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向上,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,即通过电阻的电流方向为b→a.根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用,故磁铁与线圈相互排斥.综上所述:线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向由b→a,磁铁与线圈相互排斥,故A错误,B正确;由上分析可知,B极板带正电,且线圈与磁铁相互排斥,故C、D错误.]
3.如图所示,两个线圈的绕向相同,其中右侧线圈与电流表构成闭合回路,要使得右侧线圈中产生的感应电流由c到d流过电流表,且电流表示数恒定,则左侧线圈中的电流随时间变化的图像可能是(规定左侧线圈中从a到b的电流方向为正方向)( )
A [当右侧线圈中产生的感应电流由c到d流过电流表时,感应电流的磁场方向向右;根据楞次定律可知,穿过线圈的磁通量若方向向右,则正在减小,若穿过线圈的磁通量的方向向左,则正在增大;根据安培定则可知,此时左侧线圈中的电流随时间变化是从a到b正在增大,或电流的方向从b到a,正在减小,故A正确,B、C、D错误.]
4.在匀强磁场中,一通有恒定电流的导体圆环用绝缘细线悬挂在天花板上,初始时刻圆环平面与磁场方向平行,如图所示.则关于圆环刚开始通电后转动角度θ(≤90°)的时间内(从上往下看),下列说法正确的是( )
A.圆环顺时针转动,同时有向内收缩的趋势
B.圆环逆时针转动,同时有向内收缩的趋势
C.圆环顺时针转动,同时有向外扩张的趋势
D.圆环逆时针转动,同时有向外扩张的趋势
C [通电圆环在磁场中受到安培力作用,取左右两侧的一小段电流元分析,根据左手定则可知,左侧电流元受到安培力垂直纸面向里,右侧电流元受到安培力垂直纸面向外,则从上往下看,圆环顺时针转动.当转动角度θ=90°时,顺着磁感线方向看,电流方向为顺时针,根据左手定则可知,圆环受到安培力沿着半径方向的分力向外,故圆环有向外扩张的趋势,说明圆环在顺时针转动的同时,向外扩张,故C正确,A、B、D错误.]
5.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时( )
A.N极从上向下靠近线圈时,将受到线圈的吸引力
B.S极从上向下远离线圈时,将受到线圈的排斥力
C.通过电流表的感应电流方向是先a→Ⓖ→b,后b→Ⓖ→a
D.通过电流表的感应电流方向是先b→Ⓖ→a,后a→Ⓖ→b
D [根据楞次定律可知,当N极从上向下靠近线圈时,线圈内产生的感应电流对条形磁铁的运动有阻碍作用,可知条形磁铁将受到线圈的排斥力,故A错误;根据楞次定律可知,当S极从上向下远离线圈时,线圈内产生的感应电流对条形磁铁的运动有阻碍作用,可知条形磁铁将受到线圈的吸引力,故B错误;当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时,穿过线圈的磁通量向下,且先增加后减小,根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化,故感应电流的磁场先向上后向下,故感应电流先逆时针后顺时针(俯视),即先b→Ⓖ→a,后a→Ⓖ→b,故C错误,D正确.]
6.如图甲,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所