感应电流的方向

(建议用时：40分钟)

题组一　 楞次定律的理解

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变化

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，必须用右手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，不是阻碍原磁场的变化，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，阻碍磁通量的减小；反之，则感应电流的磁场方向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，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，D错误。]

2．如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)(　　)

A．沿顺时针方向

B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向

C．沿逆时针方向

D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向

C　[条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向。故C正确，A、B、D错误。]

3．如图所示，在两根平行长直导线中，通以方向相同、大小相等的恒定电流。一个小线框在两导线平面内，从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动，直至到达左边导线的内侧。在这移动过程中，线框中的感应电流方向(　　)

A．沿abcda不变   B．沿adcba不变

C．由abcda变为dcbad   D．由dcbad变为dcbad

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。]

题组二　右手定则的应用

4．闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图所示的图中，B、v、I方向均正确的是(　　)

D　[A、C两项中不产生感应电流，A、C错误；由右手定则可知B中的感应电流方向应向外，B错误；只有选项D正确。]

5．(多选)在北半球地磁场的竖直分量向下，飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则(　　)

A．若飞机从西往东飞，U1比U2高

B．若飞机从东往西飞，U2比U1高

C．若飞机从南往北飞，U1比U2高

D．若飞机从北往南飞，U2比U1高

AC　[我国地处北半球，地磁场有竖直向下的分量，用右手定则判断无论机翼向哪个水平方向切割磁感线，机翼中均产生自右向左的感应电动势，左侧电势高于右侧。]

6．(多选)如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)(　　)

A．通过电阻R的电流方向为P→R→M

B．通过电阻R的电流方向为M→R→P

C．a端电势比b端高

D．a端电势比b端低

BC　[A错，B对：由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P；C对，D错：由右手定则可知，通过金属导线ab的电流由b→a，此时金属导线ab相当于电源，则金属导线a端电势比b端高。]

题组三　楞次定律的拓展应用

7．目前，我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，将很快装备到下一代航母中。航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示，当闭合开关S，固定线圈中突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去。则(　　)

A．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向

B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射

C．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向左弹射

D．若将金属环置于线圈的右侧，金属环将向右弹射

D　[闭合S瞬间穿过金属环的磁通量增大，依据楞次定律，从左侧看感应电流沿逆时针方向，故A错误；电池正负极变化只影响磁场方向并不影响磁场的变化，根据“来拒去留”可得，金属环受力向左，故将向左弹射出去，故B错误；若将金属环置于线圈的右侧，根据“来拒去留”可得，金属环受力向右，故将向右弹射出去，故C错误，D正确。]

8．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m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(　　)

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先大于mg后小于mg，运动趋势向右

D．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右

C　[根据楞次定律可知，在磁铁穿过线圈的过程中，线圈先受斥力作用后受引力作用，所以线圈所受的支持力先大于重力后小于重力，“来拒去留”，线圈有向右的运动趋势，所以只有选项C正确。]

9．如图所示，两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上，当两导线环中通有同向电流时，两导线环的运动情况是(　　)

A．互相吸引，电流大的环其加速度也大

B．互相排斥，电流小的环其加速度较大

C．互相吸引，两环加速度大小相同

D．互相排斥，两环加速度大小相同

C　[同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互靠近。由牛顿第二、三定律，则加速度大小相同，故C正确，A、B、D错误。]

10．如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝t2时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示)，在t1～t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是(　　)

甲　　　　　　乙

A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势

B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势

C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势

D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势

C　[在t1～t2时间内，由于线圈A的电流增大，导致线圈B磁通量增大，感应电流的磁场与它相反，根据安培定则，可知线圈A在线圈B内部产生的磁场方向垂直纸面向里，则线圈B内有逆时针方向的电流。此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反，由异向电流相互排斥，可知线圈间会相互排斥，所以线圈B有扩张的趋势。故A、B、D错误，C正确。]

11．(多选)如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　)

A．P、Q将相互靠拢

B．P、Q将相互远离

C．磁铁的加速度仍为g

D．磁铁的加速度小于g

AD　[当磁铁向下运动时，闭合回路的磁通量增加，根据楞次定律可判断出P、Q将相互靠拢，故A正确，B错误；磁铁受向上的斥力，故磁铁的加速度小于g，所以C错误，D正确。]

12．(多选)如图所示，足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则(　　)

A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d

B．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生

C．当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°)，其中感应电流方向是a→b→c→d

D．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d

BD　[根据安培定则知，线圈所在处的磁场垂直纸面向里，当线圈向右平动、以ad边为轴转动时，穿过线圈的磁通量减少，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，感应电流方向为a→d→c→b，A、C错误；若线圈竖直向下平动，无感应电流产生，B正确；若线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向外，感应电流方向为a→b→c→d，D正确。]

13．(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)

A．向右加速运动   B．向左加速运动

C．向右减速运动   D．向左减速运动

BC　[当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向向上；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，选项A错误；若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C正确；同理可判断选项B正确，D错误。]