第2章 1 第1课时 实验：探究影响感应电流方向的因素-【成才之路·练案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

练案[9]第二章1.[第1课时 实 1.(1)探究电磁感应现象应选用如图 (填“A”或“B”)所示的装置进行实验。 图A 图B (2)在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指 针向左偏（不通电时指针停在正中央），将 3 图甲中电源反接，可观察到指针向右偏 转，则在图乙中，磁体N极插入线圈A过 程中电流表的指针将 偏转（填 “向左”“向右”或“不发生”)：在图丙中， 导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针 将 偏转（填“向左”“向右”或“不 发生”)。 乙 分 2.(2024·石家庄市高二期末)某小组设计如下 实验探究感应电流的产生条件和影响感应电 流方向的因素。 B 6 (1)图a中，将条形磁体从图示位置先迅速向 上后迅速向下移动一小段距离，出现的现 象是 A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 (2)通过实验得知：当电流从图b中电流计的 右端正接线柱流入时指针向右偏转，则当 条形磁体 (选填“向上”或“向 下”)运动时，电流计指针向右偏转。 ,154 检：探究影响感应电流方向的因素] (3)为进一步探究影响感应电流方向的因素 该小组设计了如图c的电路，请用实线完 成其余部分电路的连接。 (1)如图甲为某实验小组探究影响感应电流 方向的因素的实验装置，关于实验过程中 应该注意的事项和实验现象，以下说法正 确的是 甲 A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的 绕向 B.开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速 滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观 察到电流计指针不发生偏转 C.开关闭合后，线圈A从线圈B中拔出和 插入过程中会观察到电流计指针偏转 方向相反 D.开关闭合与断开瞬间，电流计指针都会 偏转，但偏转方向相同 (2)当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指 针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈 相连之后，将上端为S极的磁体插入线圈 中，如图乙所示，电流计指针偏转的方向 应为偏向 接线柱（选填“正”或 “负”)。根据图丙中电流计指针偏转方向 可以判断出插入线圈磁体下端的磁极为 极（选填“N”或“S”)。 练案[10] 第二章1.[第2 基础巩固练 知识点一楞次定律的应用 1.（2025·南充市高二期中)对楞次定律内容中 “阻碍”的含义理解正确的是 A.感应电流形成的磁场方向与引起感应电流 的磁场方向相反 B.感应电流形成的磁场方向与引起感应电流 的磁场方向相同 C.感应电流形成的磁场会阻止引起感应电流 的磁通量的变化 D.当引起感应电流的磁场增强时，感应电流 的磁场方向与其相反；当引起感应电流的 磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其 相同 2.闭合线框abcd自某高度自 由下落时穿过一个有界的 匀强磁场，当它经过如图所 示的三个位置时，感应电流× 的方向是 () A.经过I时，a→d→c→b→a B.经过Ⅱ时，a→b→c→d→a C.经过Ⅱ时，无感应电流 D.经过Ⅲ时，a→b→c→d→a 3.如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面 上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环 内产生了感应电流。下列四幅图中，产生的感 应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的 是 课时楞次定律] 4.如图所示，通有恒定电流的直 导线右侧有一矩形线圈abcd, 导线与线圈共面。如果线圈运1 动时产生方向为abeda的感应 电流，线圈可能的运动是 ( A.向上平移 B.向下平移 C.向左平移 D.向右平移 5.如图所示电路，若将滑动变阻器滑片向上移 动，则a、b环中感应电流的方向是() A.a环顺时针，b环顺时针 B.a环顺时针，b环逆时针 C.a环逆时针，b环顺时针 D.a环逆时针，b环逆时针 6.1931年，英国物理学家狄拉克预 言存在只有一个磁极的粒子，即 “磁单极子”。1982年，美国物理 学家卡布莱设计了一个寻找磁单 极子的实验。他设想，如果一个 只有$极的磁单极子从上向下穿 过如图所示的超导线圈，那么从 上向下看，超导线圈的感应电流是 A.先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流 B.先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流 C.顺时针方向持续流动的感应电流 D.逆时针方向持续流动的感应电流 知识点二右手定则的理解和应用 7.（多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切 割磁感线运动，下列图示中，能正确表示磁感 应强度B的方向、导体运动方向与产生的感应 电流方向之间关系的是 ··B u←⊙1 风1 ×××× B D程中，静电力做负功，小球的电势能增加，故C正确：运动过程 突然将磁场反向，重力与静电力仍平衡，洛伦兹力反向，小球 仍做匀速圆周运动，故D正确。 5.ACD若小球不做匀速直线运 动，速度大小在改变，小球受到的 洛伦兹力大小在改变，由于小球 45 所受电场力和重力不变，故可知 小球所受合外力在改变，合外力 与速度方向不可能一直在同一直 mg 线上，即不可能在此空间中做直 线运动，故小球一定做匀速直线运动，A正确，B错误；小球做 匀速直线运动，受力分析如图所示，F路sim45°=mg,F洛cos45°= 4,F#=Bg,联立解得gE=mg,=mg+E),C、D gB 正确。 6.BD带电液滴由静止开始向下运动，说明重力和电场力的合 力向下，洛伦兹力指向轨迹内侧，根据左手定则知，液滴带负 电，A错误：从A到C的过程中，重力做正功，而电场力做负 功，洛伦兹力不做功，但合力仍做正功，动能增大，从C到B的 过程中，重力做负功，电场力做正功，洛伦兹力不做功，但合力 做负功，动能减小，所以液滴在C点的动能最大，速度最大，B 正确；液滴到达B处后，重复以前的过程，不能再由B点返回 A点，C错误；液滴从A点到达B点，动能变化量为零，则重力 做功与电场力做功之和为零，即合外力做功为零，由于重力与 电场力的合力向下，故B点和A点一定等高，D正确。 综合提升练 ”② 解析：设带电粒子经电压为U的电场加速后速度为， 由动能定里有gU=乃m2 带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律 有gb=m 依题意可知r=d,联立解得B=√2gUm 带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间t从P点到 达C点。由平抛运动规律有d=t d=2at 又k=ma,联立解得E=4 8.(1)4×10°m/s(2)3×10-s 解析：(1)如图所示，由几何关系 得离子在磁场中的轨迹半径，= OA 2a=0.2m,高子在孩场中数 匀速圆周运动，洛伦兹力提供向 XB必XX: 心力，由=m公 解得o=4×10m/s。 (2)设离子进入电场后，经过时间t再次到达x轴上，由几何 23 知识可知，离子从A点垂直电场方向射入电场， 则离子在电场中做类平抛运动，离子沿垂直电场方向做速度 为o的匀速直线运动，设位移为l1,则l,=ot, 离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度 1 为a,位移为，则Eg=m,山=2ad, 由几何关系可知ma=斤， 代入数据解得t=5×10-7s。 9.(1)负电荷 mg(2) U (3)0 gd2 5gd 解析：(1)墨滴在电场区域做匀速直线运动，有 9= 0 由0武得g=哭 ② 由于电场方向向下，电荷所受电场力向上，可知墨滴带负 电荷。 (2)墨滴垂直进入电场、磁场共存区域，重力仍与电场力平衡， 合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，有 quoB=m R ③ 由几何关系可知，墨滴在该区域恰好完成四分之一圆周运动， 则半径R=d ④ 由②③④式得B=' ⑤ (3)根据题设，墨滴运动轨迹如图所示，设圆周运动半径 为R', d M R 2 有qB'=mR ⑥ 由图示可得公=f+(R-号)月 得= ⑧ 联立②⑥8式可得B'=4U 5gd 练案[9] .(1)A(2)向右向左 解析：(1)探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体 棒、电流表即可，不需要电源，分析图A与图B可知，探究电磁 感应现象应选用图A装置。 (2)观察图甲易知，电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一 侧偏转。在图乙中磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁 通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接 线柱流入，则此时电流表的指针将向右偏转；在图丙中，导体 棒b向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表 正接线柱流入，则此时电流表的指针将向左偏转。 2.(1)B(2)向上(3)见解析图 解析：(1)将条形磁体从题图所示位置先迅速向上后迅速向下 移动一小段距离，则螺线管中产生的感应电流方向相反，两个 二极管相继分别导通，出现的现象是灯泡A、B交替短暂发 光，故选B。 (2)通过实验得知：当电流从题图b中电流计的右端正接线柱 流入时指针向右偏转，则当电流计指针向右偏转时，螺线管中 产生的感应电流从上往下，根据楞次定律可知，条形磁体向上 运动。 (3)连线如图： 3.(1)AC(2)正S 解析：(1)探究影响感应电流方向的因素的实验，实验前要仔 细观察，弄清楚线圈的绕向，搞清楚线圈电流的方向与电流计 指针偏转的方向的关系，故A正确；开关闭合后，将滑动变阻 器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，导致穿过线 圈B的磁通量变化，从而产生感应电流，会观察到电流计指针 发生偏转，故B错误；开关闭合后线圈A从线圈B中拔出和 插入过程中，穿过线圈B的磁通量变化不同，前者减小，后者 增大，依据感应电流的磁场阻碍磁通量的变化，会观察到电流 计指针偏转方向相反，故C正确；开关闭合与断开瞬间，穿过 线圈B的磁通量都会变化但变化不同，开关闭合瞬间磁通量 增大，断开瞬间磁通量减小，依据感应电流的磁场阻碍磁通量 的变化，会观察到电流计指针偏转，而且偏转方向不同，故D 错误。 (2)当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱 侧偏转，若将上端为S极的磁体插入线圈中，原磁场方向向下 且磁通量增大，根据感应电流的磁场阻碍磁通量的变化可知， 感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可知感应电流从电 流计正接线柱流入，故指针偏向正接线柱一侧：根据题图丙中 电流计指针偏向负接线柱一侧，可知感应电流是从负接线柱 流入电流计的，根据安培定则可知感应电流的磁场方向向下， 因条形磁体向下运动，磁通量增大，根据感应电流的磁场阻碍 磁通量的变化，可知原磁场方向向上，则插入线圈磁体下端的 磁极为S极。 练案[10] 1.D感应电流形成的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的 变化，即当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向 与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方 向与其相同，A、B、C错误，D正确。 2 2.C经过I时，向里的磁通量增加，根据楞次定律知.感应电流 磁场方向向外，由安培定则判断感应电流方向为逆时针，A错 误：经过Ⅱ时，磁通量不变，则感应电流为0，B错误，C正确： 经过Ⅲ时，向里的磁通量减少，根据楞次定律知感应电流的磁 场方向向里，由安培定则判断感应电流方向为顺时针，D 错误。 3.D由题图A可知，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆 环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看， 圆环中的感应电流沿逆时针方向：由题图B可知，穿过圆环的 磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大， 由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方 向：由题图C可知，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆 环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看， 圆环中的感应电流沿顺时针方向：由题图D可知，穿过圆环的 磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大 由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方 向。故选D。 4.C导线中的电流不变时，产生的磁场不变，导线周围的磁感 应强度不变，线圈上下平移时穿过线圈的磁通量不变，即不会 产生感应电流，故A、B两项错误；线圈向左平移时，线圈中的 磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，可以产生感应电 流，根据楞次定律可知电流方向为abeda,故C项正确：线圈向 右平移时，线圈中的磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减 小，可以产生感应电流，根据楞次定律可知电流方向为adba, 故D项错误。 5.C电路中电流的方向为逆时针方向，由安培定则可知，在a 处的磁场方向向外，在b处的磁场的方向向里：当滑动变阻器 滑片向上移动时，接入电路中的电阻值增大，所以电路中的电 流减小，则向外穿过a的磁通量减小，由楞次定律可知，a环产 生的感应电流的方向为逆时针方向：同时向里穿过b的磁通 量也减小，由楞次定律可知，b环产生的感应电流的方向为顺 时针方向。故A、B、D错误，C正确。 6.CS磁单极子靠近超导线圈时，线圈中磁通量向上增加，由 楞次定律可以判断，从上向下看感应电流为顺时针方向：当S 磁单极子远离超导线圈时，线圈中磁通量向下减少，感应电流 方向仍为顺时针方向，C正确。 7.BCA选项图中导体不切割磁感线，导体中无电流，A错误； 由右手定则可以判断B、C正确；D选项图中感应电流方向应 垂直纸面向外，D错误。 8.B根据右手定则，导体棒内部电流方向为A到B,所以电流 表A,中的电流方向由F→E,选项A、C错误，B正确：同理电 流表A中的电流方向由C→D,选项D错误。 综合提升练 9.B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。 8