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第四模块 第9章 第1单元 一、选择题 1．一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空 (　　) A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下 B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下 C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上 D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势 图18 解析：如图18所示，设观察方向为面向北方，左西右东，则地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东向西飞行时，则右手定则可判断出电动势方向为由上向下；若飞机由西向东飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由下向上，A对B错；沿着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于磁场，金属杆中一定没有感应电动势，C错D对． 答案：AD 2．如图19所示，在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系．四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置，两条导线中电流大小与变化情况相同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是 (　　) 　　　　 A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中无感应电流 C．线圈c中有顺时针方向的感应电流 D．线圈d中有逆时针方向的感应电流 解析：由安培定则判断磁场方向如图20所示，故线圈a、c中有电流．再根据楞次定律可知线圈a电流为逆时针，c为顺时针，A错，C对．而线圈b、d中合磁通量为零，无感应电流，B对D错． 答案：BC 图21 3．如图21所示，虚线a′b′c′d′内为一匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，矩形闭合金属线框abcd以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．下图所给出的是金属框的四个可能达到的位置，则金属框的速度不可能为零的位置是 (　　) 解析：当线框完全处于磁场中时，线框中无感应电流产生，线框不受力，将做匀速直线运动，其速度不可能为零，故C对． 答案：C 4．如图22所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是 图22 (　　) A．铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B．铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C．铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D．铝环有扩张趋势，对桌面压力增大 解析：磁铁向下运动，线圈中的磁通量增加，线圈只有缩小，才能阻碍磁通量的增加，并对桌面压力增大，故B项正确． 答案：B 5．在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动．开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为α.在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面 (　　) A．维持不动 B．将向使α减小的方向转动 C．将向使α增大的方向转动 D．将转动，因不知磁场方向，不能确定α会增大还是会减小 解析：由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加，而线圈平面与磁场间的夹角越小时，通过的磁通量越小，所以将向使a减小的方向转动． 图23 答案：B 6．如图23所示为两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示方向的电流I1，则当I1增大时，外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是 (　　) A．I2顺时针方向，F沿半径指向圆心 B．I2顺时针方向，F沿半径背离圆心向外 C．I2逆时针方向，F沿半径指向圆心 D．I2逆时针方向，F沿半径背离圆心向外 解析：本题考查通电螺旋管的磁场分布、楞次定律等知识点．根据通电螺旋管的磁场分布可知，线圈中磁场的方向垂直于纸面向里，当I1增大时，线圈中磁通量增加，由楞次定律可知，外线圈中感应电流的磁场在线圈内部垂直于纸面向外，由右手螺旋定则可知外线圈中感应电流I2沿逆时针方向．另外，当I1增大时，线圈中磁通量增加，I2受到的安培力F有使线圈所围面积增大的效果，所以F沿半径背离圆心． 答案：D 7．如图24所示，MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根杆，导轨和横杆均为导体，有匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图24所示．用I表示回路中的电流，则 (　　) A．当AB不动而CD向右滑动时，I≠0且沿顺时针方向 B．当AB向左、CD向右滑动且速度相等时，I＝0 C．当AB、CD都向右滑动且速度相等时，I＝0 D．当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0，且沿逆时针方向 图24 解析：选项A中，由右手定则可知，电流沿逆时针方向；选项B中，当AB向左、CD向右滑动时，回路ABDC的磁通量变化，I≠0；选项C中，当AB、CD都向右滑动且速度相等时，回路ABDC的面积不变，磁通量不变化，I＝0；选项D中，AB、CD都向右