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第十二章　第65练　电磁感应现象　楞次定律　实验十四：探究影响感应电流方向的因素
[分值：100分]
1~6题每小题7分，7题8分，共50分
1.如图(a)所示，一根直导线和一个矩形导线框固定在同一竖直平面内，直导线在导线框上方，规定图(a)中箭头方向为电流的正方向。直导线中通以图(b)所示的电流，则在0~t1时间内，导线框中感应电流的方向(　　)
A.先顺时针后逆时针 B.先逆时针后顺时针
C.始终沿顺时针 D.始终沿逆时针
2.(2024·北京卷·6)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是(　　)
A.闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
3.如图所示，通有恒定电流的固定长直导线附近有一圆形线圈，直导线与线圈置于同一光滑水平面内，若减小直导线中的电流，线圈将(　　)
A.产生逆时针方向的电流，有扩张的趋势
B.产生逆时针方向的电流，有收缩的趋势
C.产生顺时针方向的电流，有收缩的趋势
D.产生顺时针方向的电流，有扩张的趋势
4.(2024·江苏南通市模拟)如图所示，一轻质绝缘横杆左右两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动。若拿一条形磁体先后插向两环，关于产生的现象及分析，下列说法中错误的是(　　)
A.磁体靠近金属环的过程中，穿过左右两环的磁通量都增大
B.只有磁体速度足够大，左环中才产生感应电动势和感应电流
C.无论磁体速度多大，右环中都会产生感应电动势和感应电流
D.磁体插向右环时，俯视看横杆，横杆将逆时针转动
5.(2023·海南卷·6)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时(　　)
A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd
C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
6.(2025·江苏南京市调研)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间(　　)
A.两个金属环都向左运动
B.两个金属环都向右运动
C.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向
D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
7.(8分)如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)(2分)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将　　　　偏转(填“向左”“向右”或“不”)；
(2)(2分)连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是　　　　；
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.滑动变阻器的滑片向左滑动
(3)(4分)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向　　　　(填“上”或“下”)，图丙中的条形磁体下端为　　　　极(填“N”或“S”)。
8~11题每小题10分，共40分
8.(2025·江苏南通市名校联盟模拟)如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通恒定电流I，当线框由左向右匀速靠近直导线及穿过直导线后远离导线过程中，线框中感应电流的方向是(　　)
A.都是ABC
B.都是CBA
C.先ABC，后CBA
D.先CBA，再ABC，再CBA
9.(2024·江苏盐城市模拟)如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁体，当给条形磁体一竖直向上的初速度后，磁体上升到最高点后下落，在条形磁体向下运动的过程中，将会出现的情况是(重力加速度g)(　　)
A.磁体的加速度小于g
B.金属环对桌面压力小于自身重力
C.俯视观察，左边金属圆环会产生逆时针感应电流
D.两金属环将加速靠近(不考虑金属环之间的作用)
10.(2024·江苏南通市模拟)如图所示，轻绳将一条形磁体悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁体从A处由静止释放，圆环始终保持静止，则磁体在从A到E摆动过程中(　　)
A.圆环中感应电流方向相同
B.圆环受到摩擦力方向相同
C.圆环对桌面的压力始终大于自身的重力
D.磁体在A、E两处的重力势能可能相等
11.(2025·江苏南通市名校联盟模拟)如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环P，在圆环P的正上方固定一个线圈Q，线圈Q与平行金属导轨相连并与导体棒ab组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒ab的运动，使得圆环P中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环P的重力，下列说法正确的是(　　)
A.导体棒ab向右加速运动
B.导体棒ab向左加速运动
C.导体棒ab向右减速运动
D.导体棒ab向左减速运动
(10分)
12.(2024·江苏南京市一模)两个完全相同的磁电式仪表A、B，零刻度均在表盘正中间。按图示方式用导线连接起来。在把电流表A的指针向左拨动的过程中，电流表B的指针将(　　)
A.向左偏转
B.向右偏转
C.静止不动
D.发生偏转，但无法判断偏转方向
参考解析
1.C　[开始阶段直导线中电流向右减小，则穿过线框的磁通量向里减小，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向；后一阶段直导线中电流向左增大，则穿过线框的磁通量向外增加，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向，故C正确。]
2.B　[闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者相互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故C、D错误。]
3.D　[当导线中电流减小时，导线产生的磁场减弱，使得穿过线圈的磁通量减小，线圈产生的感应电流阻碍磁通量的减小，根据右手螺旋定则和楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，为阻碍磁通量的减小，则线圈有扩张趋势，D正确。]
4.B　[磁体靠近金属环的过程中，金属环所在位置的磁感应强度逐渐增大，则穿过左右两环的磁通量都增大，故A正确，不符合题意；结合上述可知，磁体靠近金属环的过程中，穿过左环的磁通量增大，左环产生感应电动势，由于左环没有闭合，则左环中不会产生感应电流，无论磁体速度多大，左环中总是产生感应电动势，不产生感应电流，故B错误，符合题意；结合上述，磁体靠近金属环的过程中，穿过右环的磁通量增大，右环闭合，可知，无论磁体速度多大，右环中都会产生感应电动势和感应电流，故C正确，不符合题意；磁体插向右环时，右环中磁通量增大，根据楞次定律推论“增离减靠”可知，俯视看横杆，横杆将逆时针转动，故D正确，不符合题意。]
5.C　[根据安培定则可知，线圈1、2中的电流产生的磁场方向都是竖直向下的，A错误；汽车进入线圈1时，穿过矩形线圈abcd的磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为adcb，离开线圈1时穿过矩形线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知感应电流的方向为abcd，B错误，C正确；安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反，D错误。]
6.C　[开关S闭合后，线圈中的电流从右侧流入，由安培定则可知，磁场方向向左，在合上开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，故C正确；合上开关S的瞬间，穿过两个金属环的磁通量变大，根据楞次定律的推论“增离减靠”，可得铝环向左运动，铜环向右运动，A、B错误；由于铜的电阻率较小，铜环和铝环的形状、大小相同，所以铜环的电阻较小，两环在线圈左右两侧对称位置放置，合上开关瞬间产生的感应电动势大小相同，故铜环中的感应电流较大，则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，故D错误。]
7.(1)向右　(2)B　(3)下　S
解析　(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明线圈B中磁通量增加，产生的感应电流使指针向右偏转，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，线圈B中的磁通量也增加，产生的感应电流方向相同，故电流计指针也将向右偏转。
(2)据前面分析，插入铁芯会使得通过线圈B中的磁通量变大，则使灵敏电流计的指针向右偏转，故A错误；拔出A线圈，会使得通过线圈B中的磁通量变小，则会使得灵敏电流计指针向左偏转，故B正确；滑动变阻器的滑片向左滑动，则通过线圈A中的电流变大，从而会使得通过线圈B中的磁通量变大，从而灵敏电流计的指针仍会向右偏转，故C错误。
(3)依题意，题图乙中通过螺线管的电流是从上端流入、下端流出，则根据右手螺旋定则可知此时通电螺线管产生的磁场方向向下，而此时恰好条形磁体的S极朝下，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且磁通量在增大，可知条形磁体应向下运动；依题意，题图丙中通过螺线管的电流是从下端流入、上端流出，则根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场方向向上，而条形磁体又向上远离螺线管，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且通过螺线管的磁通量在减小，则可知条形磁体的下端为S极。
8.D　[根据通电直导线周围磁感应强度分布规律可知，线框从最初位置至C点到达导线位置前，穿过线框的磁场是垂直纸面向外，磁通量增加，根据楞次定律，线框中感应电流方向是CBA；从C到达导线至A点到达导线的过程中，穿过线框的磁场向外，磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流方向为ABC；从A点位于导线时至B点位于导线位置的过程中，穿过线框的磁场向里，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为ABC；从B点位于导线时至最后线框远离导线的过程中，穿过线框的磁场向里，磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流方向为CBA，综上所述可知D正确。]
9.A　[当磁体从最高点开始下落时，穿过两个圆环的磁通量增大，金属环中产生感应电流，金属环受到向下的安培力，而磁体受到向上的磁场力，所以磁体向下运动时的加速度会小于g，金属环对桌面压力大于自身重力，故A正确，B错误；当磁体从最高点开始下落时，穿过两个圆环的向上的磁通量增大，俯视观察，由楞次定律可知左边金属圆环会产生顺时针感应电流，故C错误；当磁体从最高点开始下落时，穿过两个圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以两个圆环要向磁通量减小的方向运动，则知两金属环相互排斥远离，故D错误。]
10.B　[从A到最低点的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，由楞次定律的推论“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流(从上往下看)，从最低点到E的过程中，产生逆时针方向的电流(从上往下看)，故A错误；由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从A到最低点和从最低点到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，故B正确；由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从最低点到E的过程中，圆环对桌面的压力小于自身的重力，故C错误；由于有部分机械能转化为内能，故磁体在A、E两处的重力势能不相等，故D错误。]
11.C　[导体棒ab向右加速运动时，导体棒中的感应电流从b流向a，在线圈Q里产生向上的磁场，金属圆环P向上的磁通量增加，为阻碍增加，金属圆环P产生顺时针方向(从上向下看)的感应电流，对桌面的压力大于圆环P的重力，故A错误；导体棒ab向左加速运动时，导体棒中的感应电流从a流向b，在线圈Q里产生向下的磁场，金属圆环P向下的磁通量增加，为阻碍增加，金属圆环P产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，对桌面的压力大于圆环P的重力，故B错误；导体棒ab向右减速运动时，导体棒中的感应电流从b流向a，在线圈Q里产生向上的磁场，金属圆环P向上的磁通量减少，为阻碍减少，金属圆环P产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，对桌面的压力小于圆环P的重力，故C正确；导体棒ab向左减速运动时，导体棒中的感应电流从a流向b，在线圈Q里产生向下的磁场，金属圆环P向下的磁通量减少，为阻碍减少，金属圆环P产生顺时针方向(从上向下看)的感应电流，对桌面的压力小于圆环P的重力，故D错误。]
12.A　[拨动A表指针，带动内部线圈切割磁感线产生感应电流，根据右手定则，假设A表中感应电流为由“－”极流向“＋”极，则电流表B中电流为从“＋”极流向“－”极，根据左手定则可知，B表中指针也向左偏转，A正确。]

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