第3节 感应电流的方向
1.如图所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是( )
A.C端一定是N极
B.D端一定是N极
C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D.因螺线管的绕法不明,故无法判断极性
【答案】C
【解析】由“来拒去留”得磁铁与螺线管之间产生相斥的作用,即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同,与螺线管的绕法无关.但因为磁铁AB的N、S极性不明,所以螺线管CD的两端极性也不能明确,所以A、B、D错,C对.
2.(2018·上海名校二模)如图所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上.现将一矩形金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为( )
A.受力向右 B.受力向左
C.受力向上 D.受力为零
【答案】A
【解析】根据安培定则判断可知,线框左右两侧磁场方向相反,右侧的磁通量被部分左侧的磁通量抵消.当导线中电流增大时,穿过线框的磁通量增大,线框产生感应电流,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,则线框将向磁通量减小方向运动,即向右移动.故A正确,B、C、D错误.
3.(多选)(2019·梧州名校联考)边长为h的正方形金属导线框,从如图所示的位置由静止开始下落,通过一匀强磁场区域,磁场方向水平,且垂直于线框平面,磁场区域宽度为H,上下边界如图中虚线所示,H>h,则线框从开始下落到完全穿过磁场区的全过程中( )
A.线框中总有感应电流存在
B.线框受到的合力不可能为0
C.线框运动方向始终是向下的
D.线框速度的大小不一定总是在增加
【答案】CD
【解析】金属线框在进入磁场过程中,磁通量增加,有感应电流产生.由右手定则,感应电流为逆时针方向;由左手定则可知,线框受磁场力方向向上.开始时刻,磁场力小于重力,加速度向下,线框速度增大,磁场力也随之增大.若磁场力增大到与重力相等时,线框将匀速下落.因为H>h,当线框上边进入磁场,下边未出磁场,线框中没有磁通量变化,无感应电流,亦不受磁场力作用,线框以加速度g向下加速运动,当线框下边穿出磁场,线框中磁通量减少,产生顺时针感应电流,线框上边受到向上的磁场力作用.但合力向上、向下、为零均有可能.故选CD.
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反
B.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
C.楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向
D.楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向
【答案】BD
【解析】本题的关键是理解楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.如果是因磁通量的减小而引起的感应电流,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;如果是因磁通量的增大而引起的感应电流,则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反,阻碍磁通量的增大,故A项错误,B项正确;楞次定律既可以判定闭合回路中感应电流的方向,还可以判定不闭合回路中感应电动势的方向.C项错误,D项正确.