《磁场变化引起的感应电流方向判断》磁场变化引起的感应电流方向判断

1单选题

如图甲所示，在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环A、B，圆环A平分圆环B为面积相等的两部分，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，甲图中A环所示的电流方向为正，下列说法正确的是(　　)

B中始终没有感应电流

B中有顺时针的感应电流

B中有逆时针的感应电流

B中先有顺时针的感应电流，后有逆时针的感应电流

题目答案

答案解析

分析：

根据安培定则，来确定通电导线磁场的方向，当电流变化时，导致环内产生感应电流，由楞次定律确定电流的方向．

解答：

解：由安培定则可知，环A产生的磁场分布，环内垂直纸面向里，环外垂直纸面向外，由于内部的磁场大于外部的磁场，由矢量的叠加原理可知B环总磁通量向里；当导线中的电流强度I逐步减小时，导致环产生感应电流．根据楞次定律，则有感应电流的方向为顺时针．故B正确，ACD错误；

故选：B

点评：

考查安培定则、楞次定律的应用，注意当金属圆环中电流变化时，穿过环的磁通量如何变化是解题的关键．

2多选题

(多选)如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入MN极板间，发现电子向M板偏转，则可能是(　　)

电键S闭合瞬间

电键S由闭合到断开瞬间

电键S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动

电键S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动

题目答案

答案解析

分析：

电子向M板偏转，上部线圈中应产生左正右负的感应电动势，再由楞次定律判断．

解答：

解：A、开关K接通瞬间，根据安培定则，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律知在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，A正确；

B、断开开关K瞬间，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在右侧线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏转，B错误；

C、接通K后，变阻器滑动触头向左迅速滑动，电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知在上线圈中产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，C正确；

D、接通K后，变阻器滑动触头向右迅速滑动，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知在上线圈中感应出左负右正的电动势，电子向N板偏转，D错误．

故选：AC

点评：

由图象知电子向下板偏转，必须是电容器的下极板带正电，再由楞次定律去逐项分析即可．

3单选题

如图(甲)所示，导线MN和矩形线圈abcd共面且固定．在MN中通以图(乙)所示的电流(NM方向为电流的正方向)，则在0～T时间内(　　)

线框感应电流方向始终沿adcba方向

线框感应电流方向先沿abcda后沿adcba

ab边始终不受力的作用

bc边受安培力先向右后向左

题目答案

答案解析

分析：

根据右手螺旋定则可判定线圈所处磁场的方向，再由电流与时间的关系来确定磁场大小变化，由楞次定律可确定线圈产生的感应电流方向，从而根据左手定则可确定安培力的方向得出结果．

解答：

解：A、由题意可知，NM方向为电流正方向，根据右手螺旋定则可知，在0到$\frac {1}{2}$T时间内，穿过线框abcd磁场方向垂直纸面向里，大小在减小，则线框产生的感应电流方向，由楞次定律可得，感应电流方向顺时针，即为abcda；当在$\frac {1}{2}$T到T时间内，穿过线框abcd磁场方向垂直纸面向外，大小在增大，则线框产生的感应电流方向，由楞次定律可得，感应电流方向仍为顺时针，即为abcda；故AB错误；

C、当NM电流大小变化时，周围产生磁场，导致线框中产生感应电流，从而使线框ab受到安培力作用；当通以正向电流时，线框bc受到向右的安培力；当通以反向电流时，线框bc受到向左的安培力，故C错误，D正确；

故选：D

点评：

考查右手螺旋定则、楞次定则、左手定则，及法拉第电磁感应定律，得出电流方向同向的相互吸引，电流方向反向的相互排斥．且磁场与时间的图象斜率表示磁场的变化．

4多选题

(多选)如图所示，铁芯上有两个线圈A和B．线圈A跟电源相连，LED(发光二极管，具有单向导电性)M和N并联后接线圈B两端．图中所有元件均正常，则(　　)

S闭合瞬间，A中有感应电动势

S断开瞬间，A中有感应电动势

S闭合瞬间，M亮一下，N不亮

S断开瞬间，M和N二者均不亮

题目答案

ABC

答案解析

分析：

当线圈B中产生感应电流时，LED中产生感应电流的条件：闭合电路的磁通量发生变化，分析A中是否由感应电动势．结合楞次定律判定B中感应电流的方向．

解答：

解：A、闭合开关S的瞬间，穿过线圈A的磁通量增加，线圈A中将产生自感电动势，故A正确；

B、开关断开的瞬间，穿过线圈A的磁通量减小，线圈A中将产生自感电动势，故B正确；

C、闭合开关S的瞬间，穿过线圈A的磁通量增加；线圈外侧的电流方向向右，根据安培定则可知，A中产生的磁场的方向向上；穿过B的磁通量向上增大时，根据楞次定律可知，B中感应电流的磁场的方向向下，根据安培定则可知，B中感应电流的方向在外侧向左，所以线圈下端的电动势高，电流能通过二极管M，不能通过二极管N．故C正确．

D、结合C 的分析可知，S断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，产生感应电流的方向与C中感应电流的方向相反，所以感应电流能通过二极管N，不能通过二极管M．故D错误．

故选：ABC

点评：

解决本题的关键是掌握产生感应电流的条件：闭合电路的磁通量发生变化，通过分析线圈A中电流变化，分析即可．

5单选题

如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带正电的绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平面内转动，若A逆时针加速转动，则B环中(　　)

一定产生恒定的感应电流

产生顺时针方向的感应电流

产生逆时针方向的感应电流

没有感应电流

题目答案

答案解析

分析：

因带电绝缘环A的运动，相当于电荷定向移动，从而产生电流，导致圆环B中的磁通量发生变化，产生感应电流；由楞次定律即可判断出感应电流的方向．

解答：

解：带正电的A沿逆时针方向加速转动，则相当于逆时针方向的电流增大，则A产生的向外磁场增大，穿过B中的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，B中将产生顺时针方向的感应电流．由于不知道A的加速度的变化情况，所以不能判断出B中的感应电流是否是恒定的．故B正确，ACD错误

故选：B

点评：

考查感应电流产生的条件和楞次定律的应用，明确只有磁通量变化才会有感应电流产生．

6单选题

如图所示．绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路．在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A．不计铁芯和铜环A之间的摩擦．则下列情况中铜环A会向右运动的是(　　)

线圈中通以恒定的电流

通电时，使滑动变阻器的滑片P向右匀速移动

通电时，使滑动变阻器的滑片P向左加速移动

将开关突然断开的瞬间

题目答案

答案解析

分析：

感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化．根据这个条件分析判断有没有感应电流产生．然后根据楞次定律判断出感应电流的方向，最后使用左手定则判断出环A受力的方向．

解答：

解：A、线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生，环A不动．故A错误．

B、通电时，使变阻器的滑片P作向右匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，回路中电流减小，线圈产生的磁场减小，穿过铜环A磁通量减小，产生感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，二者相互吸引，故A向左运动．故B正确．

C、通电时，使变阻器的滑片P作左加速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环A磁通量增大，产生感应电流．感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，二者相互排斥，环A向右运动．故C正确．

D、将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，二者相互吸引，故A向左运动．故D错误．

故选：C

点评：

该题考查安培定则、楞次定律和左手定则的应用，一定要理解三个定律(定则)的区别，能够正确使用它们．本题也可以使用楞次定律的推广形式来处理，该方法比较简单．

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