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滚动检测(一) 感应电流的有无及方向判定
(时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共9小题，每小题8分，共72分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)
1．磁悬浮列车已在我国正式运行，如图1所示就是高温超导磁悬浮高速列车的原理图．图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁场力的作用下悬浮在磁铁A上方的空中，下列说法中正确的是( )．
图1
A．在B放到磁铁正上方的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流消失
B．在B放到磁铁正上方的过程中，B中将产生感应电流，当稳定后，感应电流仍存在
C．如A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针(从上往下看)
D．如A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针(从上往下看)
解析 在B放到磁铁正上方的过程中，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，由于超导线圈的电阻为零，感应电流在线圈中将持续流动下去，所以稳定后感应电流也不会消失，如A的N极朝上，由楞次定律判断知B中感应电流的方向为顺时针(从上往下看)．故选项B、C正确．
答案 BC
2.在图2中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体，匀强磁场垂直于导轨所在的平面，则( )．
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图2
A．如果AB和CD以相同的速度向右运动，则回路内一定有感应电流
B．如果AB和CD以不同的速度向右运动，则回路内一定有感应电流
C．如果AB和CD以相同的速率分别向右和向左运动，则回路内无感应电流
D．如果AB不动，CD以一定的速度运动，则回路内一定有感应电流
解析 产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化，故B、D正确；而A项闭合电路内磁通量不变，A项错误；C项闭合电路内磁通量发生变化应有感应电流产生，C错误．
答案 BD
3.如图3所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )．
图3
A．S增大，l变长 B．S减小，l变短
C．S增大，l变短 D．S减小，l变长
解析 当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁场增强时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流．根据楞次定律，感应电流的结果要阻碍磁通量的增大；一是用缩小面积的方式进行阻碍，二是用远离直导线的方法，进行阻碍，故D正确．
答案 D
4.如图4所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下说法中正确的是( )．
图4
A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反
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B．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向
C．向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向
D．环穿出磁场之前，就已经有了电流
解析 不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向，故A、C错误，B正确；圆环在穿出磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，不产生感应电流，故D错误．
答案 B
5.如图5所示，长直导线MN和闭合导线圈abcd放在光滑的水平桌面上，ad∥bc∥MN.MN固定，导线圈可自由移动，在导线MN中突然通上电流的瞬间，导线圈的运动情况应该是( )．
图5
A．若MN中通的电流方向是从M到N，则导线圈向右运动；若MN中通的电流方向是从N到M，则导线圈向左运动
B．若MN中通的电流方向是从M到N，则导线圈向左运动；若MN中通的电流方向是从N到M，则导线圈向右运动
C．不论MN中通的电流方向如何，导线圈都向右运动
D．不论MN中通的电流方向如何，导线圈都向左运动
解析 此题可利用多种方法分析，比如可以先假设原电流方向再具体分析出感应电流方向，再用左手定则分析线框受力情况，进而分析运动情况．但最简单的思路是：MN中的电流从无到有(增强了)，MN右侧的磁场从无到有，穿过线圈abcd的磁通量增大，为阻碍磁通量的增大，线圈将向磁通量减弱的方向，即向右运动，与MN中通的电流方向无关．故选项C正确．
答案 C
6.如图6所示，粗糙水平桌面上有一质量为 m
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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( )．
图6
A．FN先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向左
B．FN先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向左
C．FN先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向右
D．FN先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向右
解析 条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，线圈的磁通量先增大后减小，当磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，故线圈受到的支持力大于其重力，水平方向上有向右运动的趋势；当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，竖直方向上线圈有向上运动的趋势，线圈受到的支持力小于其重力，水平方向上有向右运动的趋势，综上所述，线圈受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右．
答案 D
7.如图7所示，在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是( )．
图7
A．匀速向右运动 B．加速向右运动
C．减速向右运动 D．加速向左运动
解析 N中产生顺时针方向的感应电流，M中的电流必须顺时针方向的电流减小，或逆时针方向的电流增加，故导线ab向右减速或向左加速，故C、D正确．
答案 CD
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8．如图8甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图8乙所示，在0～时间内，直导线中电流方向向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是( )．
图8
A．逆时针，向右 B．逆时针，向左
C．顺时针，向右 D．顺时针，向左
解析 在～T时间内，直导线中的电流方向向下且增大，穿过线圈的磁通量垂直纸面向外且增加，由楞次定律知感应电流方向为顺时针，线框所受安培力由左手定则可知向右，故C正确．
答案 C
9.如图9所示，将一个正方形导线框ABCD置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB、CD的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a、b，让导线框在匀强磁场中以某一速度水平向右匀速移动，则
( )．
图9
A．ABCD回路中没有感应电流
B．A与D、B与C间也没有电势差
C．电容器的a、b两极板分别带负电和正电
D．电容器的a、b两极板分别带正电和负电
解析 线框在磁场中运动的过程中，通过线框的磁通量没有发生变化，整个线框中没有感应电流，但AD边和BC
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边都在切割磁感线，相当于两个电源并联，所以A与D、B与C间有电势差，由右手定则可以判断出来，A、B两端的电势高，所以电容器的a、b两极板分别带正电和负电．
答案 AD
二、非选择题(本题共3小题，共28分．计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)
10．(8分)如图10所示，(a)图中当电键S闭合瞬间，流过表○G 的感应电流方向是________；(b)图中当S闭合瞬间，流过表○G 的感应电流方向是________．
图10
答案 b→a a→b
11. (10分)将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中，如图11所示．将线圈在磁场中上下平移时，其感应电流为________；将线圈前后平移时，其感应电流为________；以AF为轴转动时，其感应电流方向为________；以AC为轴转动时，其感应电流方向为________；沿任意方向移出磁场时，其感应电流方向为________．
图11
答案 零 零 AFDCA AFDCA AFDCA
12. (10分)如图12所示，边长为L的正方形线圈一半处在右边界的无限大的匀强磁场中，磁感应强度为B.线圈平面与磁场垂直．现使线圈以左边为轴转动，求分别转过60°、90°、180°、360°时磁通量的变化．
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图12
解析 设原磁通量为正值，则有Φ0＝BS＝BL2
当转过60°、90°、180°、360°时，磁通量分别为Φ1＝BL2，
Φ2＝0，Φ3＝－BL2，Φ4＝BL2
故ΔΦ1＝Φ1－Φ0＝0，ΔΦ2＝Φ2－Φ0＝－BL2，
ΔΦ3＝－BL2－BL2＝－BL2，
ΔΦ4＝BL2－BL2＝0.
答案 0 －BL2 －BL2 0
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