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第十二章　第65練　電磁感應現象　楞次定律　實驗十四：探究影響感應電流方向的因素
[分值：100分]
1~6題每小題7分，7題8分，共50分
1.如圖(a)所示，一根直導線和一個矩形導線框固定在同一豎直平面內，直導線在導線框上方，規定圖(a)中箭頭方向為電流的正方向。直導線中通以圖(b)所示的電流，則在0~t1時間內，導線框中感應電流的方向(　　)
A.先順時針后逆時針 B.先逆時針后順時針
C.始終沿順時針 D.始終沿逆時針
2.(2024·北京卷·6)如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上，下列說法正確的是(　　)
A.閉合開關瞬間，線圈M和線圈P相互吸引
B.閉合開關，達到穩定后，電流表的示數為0
C.斷開開關瞬間，流過電流表的電流方向由a到b
D.斷開開關瞬間，線圈P中感應電流的磁場方向向左
3.如圖所示，通有恒定電流的固定長直導線附近有一圓形線圈，直導線與線圈置于同一光滑水平面內，若減小直導線中的電流，線圈將(　　)
A.產生逆時針方向的電流，有擴張的趨勢
B.產生逆時針方向的電流，有收縮的趨勢
C.產生順時針方向的電流，有收縮的趨勢
D.產生順時針方向的電流，有擴張的趨勢
4.(2024·江蘇南通市模擬)如圖所示，一輕質絕緣橫桿左右兩側各固定一金屬環，橫桿可繞中心點自由轉動。若拿一條形磁體先后插向兩環，關于產生的現象及分析，下列說法中錯誤的是(　　)
A.磁體靠近金屬環的過程中，穿過左右兩環的磁通量都增大
B.只有磁體速度足夠大，左環中才產生感應電動勢和感應電流
C.無論磁體速度多大，右環中都會產生感應電動勢和感應電流
D.磁體插向右環時，俯視看橫桿，橫桿將逆時針轉動
5.(2023·海南卷·6)汽車測速利用了電磁感應現象，汽車可簡化為一個矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通上順時針(俯視)方向電流，當汽車經過線圈時(　　)
A.線圈1、2產生的磁場方向豎直向上
B.汽車進入線圈1過程產生感應電流方向為abcd
C.汽車離開線圈1過程產生感應電流方向為abcd
D.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同
6.(2025·江蘇南京市調研)航母上飛機彈射起飛是利用電磁驅動來實現的。電磁驅動原理如圖所示，在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環，鋁環和銅環的形狀、大小相同，已知銅的電阻率較小，則合上開關S的瞬間(　　)
A.兩個金屬環都向左運動
B.兩個金屬環都向右運動
C.從左側向右看，鋁環中感應電流沿順時針方向
D.銅環受到的安培力小于鋁環受到的安培力
7.(8分)如圖所示是“研究電磁感應現象”的實驗裝置。
(1)(2分)如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計指針將　　　　偏轉(填“向左”“向右”或“不”)；
(2)(2分)連好電路，并將A線圈插入B線圈中后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉，可采取的操作是　　　　；
A.插入鐵芯
B.拔出A線圈
C.滑動變阻器的滑片向左滑動
(3)(4分)G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時的偏轉情況如圖甲中所示，即電流從電流表G的左接線柱進入時，指針也從中央向左偏。若把它與一螺線管串聯進行電磁感應實驗，則圖乙中的條形磁體的運動方向是向　　　　(填“上”或“下”)，圖丙中的條形磁體下端為　　　　極(填“N”或“S”)。
8~11題每小題10分，共40分
8.(2025·江蘇南通市名校聯盟模擬)如圖所示，導線框ABC與長直導線在同一平面內，直導線通恒定電流I，當線框由左向右勻速靠近直導線及穿過直導線后遠離導線過程中，線框中感應電流的方向是(　　)
A.都是ABC
B.都是CBA
C.先ABC，后CBA
D.先CBA，再ABC，再CBA
9.(2024·江蘇鹽城市模擬)如圖所示，在光滑水平桌面上有兩個閉合金屬圓環，在它們圓心連線中點正上方有一個條形磁體，當給條形磁體一豎直向上的初速度后，磁體上升到最高點后下落，在條形磁體向下運動的過程中，將會出現的情況是(重力加速度g)(　　)
A.磁體的加速度小于g
B.金屬環對桌面壓力小于自身重力
C.俯視觀察，左邊金屬圓環會產生逆時針感應電流
D.兩金屬環將加速靠近(不考慮金屬環之間的作用)
10.(2024·江蘇南通市模擬)如圖所示，輕繩將一條形磁體懸掛于O點，在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質圓環。現將磁體從A處由靜止釋放，圓環始終保持靜止，則磁體在從A到E擺動過程中(　　)
A.圓環中感應電流方向相同
B.圓環受到摩擦力方向相同
C.圓環對桌面的壓力始終大于自身的重力
D.磁體在A、E兩處的重力勢能可能相等
11.(2025·江蘇南通市名校聯盟模擬)如圖所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環P，在圓環P的正上方固定一個線圈Q，線圈Q與平行金屬導軌相連并與導體棒ab組成閉合回路，金屬導軌處于垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，由于導體棒ab的運動，使得圓環P中產生逆時針方向(從上向下看)的感應電流，并且對桌面的壓力小于圓環P的重力，下列說法正確的是(　　)
A.導體棒ab向右加速運動
B.導體棒ab向左加速運動
C.導體棒ab向右減速運動
D.導體棒ab向左減速運動
(10分)
12.(2024·江蘇南京市一模)兩個完全相同的磁電式儀表A、B，零刻度均在表盤正中間。按圖示方式用導線連接起來。在把電流表A的指針向左撥動的過程中，電流表B的指針將(　　)
A.向左偏轉
B.向右偏轉
C.靜止不動
D.發生偏轉，但無法判斷偏轉方向
參考解析
1.C　[開始階段直導線中電流向右減小，則穿過線框的磁通量向里減小，由楞次定律可知，線框中感應電流為順時針方向；后一階段直導線中電流向左增大，則穿過線框的磁通量向外增加，由楞次定律可知，線框中感應電流為順時針方向，故C正確。]
2.B　[閉合開關瞬間，由楞次定律可知，線圈P中感應電流的磁場與線圈M中電流的磁場方向相反，二者相互排斥，故A錯誤；閉合開關，達到穩定后，通過線圈P的磁通量保持不變，感應電流為零，電流表的示數為零，故B正確；斷開開關瞬間，通過線圈P的磁場方向向右，磁通量減小，由楞次定律可知感應電流的磁場方向向右，因此流過電流表的感應電流方向由b到a，故C、D錯誤。]
3.D　[當導線中電流減小時，導線產生的磁場減弱，使得穿過線圈的磁通量減小，線圈產生的感應電流阻礙磁通量的減小，根據右手螺旋定則和楞次定律可知，線圈中產生順時針方向的感應電流，為阻礙磁通量的減小，則線圈有擴張趨勢，D正確。]
4.B　[磁體靠近金屬環的過程中，金屬環所在位置的磁感應強度逐漸增大，則穿過左右兩環的磁通量都增大，故A正確，不符合題意；結合上述可知，磁體靠近金屬環的過程中，穿過左環的磁通量增大，左環產生感應電動勢，由于左環沒有閉合，則左環中不會產生感應電流，無論磁體速度多大，左環中總是產生感應電動勢，不產生感應電流，故B錯誤，符合題意；結合上述，磁體靠近金屬環的過程中，穿過右環的磁通量增大，右環閉合，可知，無論磁體速度多大，右環中都會產生感應電動勢和感應電流，故C正確，不符合題意；磁體插向右環時，右環中磁通量增大，根據楞次定律推論“增離減靠”可知，俯視看橫桿，橫桿將逆時針轉動，故D正確，不符合題意。]
5.C　[根據安培定則可知，線圈1、2中的電流產生的磁場方向都是豎直向下的，A錯誤；汽車進入線圈1時，穿過矩形線圈abcd的磁通量向下增大，根據楞次定律可知感應電流的方向為adcb，離開線圈1時穿過矩形線圈的磁通量向下減小，根據楞次定律可知感應電流的方向為abcd，B錯誤，C正確；安培力的方向總是與汽車相對于磁場的運動方向相反，D錯誤。]
6.C　[開關S閉合后，線圈中的電流從右側流入，由安培定則可知，磁場方向向左，在合上開關S的瞬間，磁場變強，由楞次定律可知，從左側向右看，鋁環中感應電流沿順時針方向，故C正確；合上開關S的瞬間，穿過兩個金屬環的磁通量變大，根據楞次定律的推論“增離減靠”，可得鋁環向左運動，銅環向右運動，A、B錯誤；由于銅的電阻率較小，銅環和鋁環的形狀、大小相同，所以銅環的電阻較小，兩環在線圈左右兩側對稱位置放置，合上開關瞬間產生的感應電動勢大小相同，故銅環中的感應電流較大，則銅環受到的安培力大于鋁環受到的安培力，故D錯誤。]
7.(1)向右　(2)B　(3)下　S
解析　(1)如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明線圈B中磁通量增加，產生的感應電流使指針向右偏轉，那么合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中，線圈B中的磁通量也增加，產生的感應電流方向相同，故電流計指針也將向右偏轉。
(2)據前面分析，插入鐵芯會使得通過線圈B中的磁通量變大，則使靈敏電流計的指針向右偏轉，故A錯誤；拔出A線圈，會使得通過線圈B中的磁通量變小，則會使得靈敏電流計指針向左偏轉，故B正確；滑動變阻器的滑片向左滑動，則通過線圈A中的電流變大，從而會使得通過線圈B中的磁通量變大，從而靈敏電流計的指針仍會向右偏轉，故C錯誤。
(3)依題意，題圖乙中通過螺線管的電流是從上端流入、下端流出，則根據右手螺旋定則可知此時通電螺線管產生的磁場方向向下，而此時恰好條形磁體的S極朝下，結合楞次定律，說明引起感應電流的磁場方向向上且磁通量在增大，可知條形磁體應向下運動；依題意，題圖丙中通過螺線管的電流是從下端流入、上端流出，則根據右手螺旋定則可知通電螺線管產生的磁場方向向上，而條形磁體又向上遠離螺線管，結合楞次定律，說明引起感應電流的磁場方向向上且通過螺線管的磁通量在減小，則可知條形磁體的下端為S極。
8.D　[根據通電直導線周圍磁感應強度分布規律可知，線框從最初位置至C點到達導線位置前，穿過線框的磁場是垂直紙面向外，磁通量增加，根據楞次定律，線框中感應電流方向是CBA；從C到達導線至A點到達導線的過程中，穿過線框的磁場向外，磁通量減小，根據楞次定律可知感應電流方向為ABC；從A點位于導線時至B點位于導線位置的過程中，穿過線框的磁場向里，磁通量增大，根據楞次定律可知感應電流方向為ABC；從B點位于導線時至最后線框遠離導線的過程中，穿過線框的磁場向里，磁通量減小，根據楞次定律可知感應電流方向為CBA，綜上所述可知D正確。]
9.A　[當磁體從最高點開始下落時，穿過兩個圓環的磁通量增大，金屬環中產生感應電流，金屬環受到向下的安培力，而磁體受到向上的磁場力，所以磁體向下運動時的加速度會小于g，金屬環對桌面壓力大于自身重力，故A正確，B錯誤；當磁體從最高點開始下落時，穿過兩個圓環的向上的磁通量增大，俯視觀察，由楞次定律可知左邊金屬圓環會產生順時針感應電流，故C錯誤；當磁體從最高點開始下落時，穿過兩個圓環的磁通量增大，根據楞次定律可知，感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，所以兩個圓環要向磁通量減小的方向運動，則知兩金屬環相互排斥遠離，故D錯誤。]
10.B　[從A到最低點的過程中，圓環中的磁場向上且磁通量增大，由楞次定律的推論“增反減同”可判斷產生順時針方向的電流(從上往下看)，從最低點到E的過程中，產生逆時針方向的電流(從上往下看)，故A錯誤；由楞次定律的推論“來拒去留”可知，從A到最低點和從最低點到E的過程中，圓環受到摩擦力方向均向右，故B正確；由楞次定律的推論“來拒去留”可知，從最低點到E的過程中，圓環對桌面的壓力小于自身的重力，故C錯誤；由于有部分機械能轉化為內能，故磁體在A、E兩處的重力勢能不相等，故D錯誤。]
11.C　[導體棒ab向右加速運動時，導體棒中的感應電流從b流向a，在線圈Q里產生向上的磁場，金屬圓環P向上的磁通量增加，為阻礙增加，金屬圓環P產生順時針方向(從上向下看)的感應電流，對桌面的壓力大于圓環P的重力，故A錯誤；導體棒ab向左加速運動時，導體棒中的感應電流從a流向b，在線圈Q里產生向下的磁場，金屬圓環P向下的磁通量增加，為阻礙增加，金屬圓環P產生逆時針方向(從上向下看)的感應電流，對桌面的壓力大于圓環P的重力，故B錯誤；導體棒ab向右減速運動時，導體棒中的感應電流從b流向a，在線圈Q里產生向上的磁場，金屬圓環P向上的磁通量減少，為阻礙減少，金屬圓環P產生逆時針方向(從上向下看)的感應電流，對桌面的壓力小于圓環P的重力，故C正確；導體棒ab向左減速運動時，導體棒中的感應電流從a流向b，在線圈Q里產生向下的磁場，金屬圓環P向下的磁通量減少，為阻礙減少，金屬圓環P產生順時針方向(從上向下看)的感應電流，對桌面的壓力小于圓環P的重力，故D錯誤。]
12.A　[撥動A表指針，帶動內部線圈切割磁感線產生感應電流，根據右手定則，假設A表中感應電流為由“－”極流向“＋”極，則電流表B中電流為從“＋”極流向“－”極，根據左手定則可知，B表中指針也向左偏轉，A正確。]

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