1、高考物理高考物理右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律专项练习专项练习 1如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置 1(左)匀速运动到位置 2(右)，则( ) A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcda B导线框离开磁场时，感应电流方向为adcba C导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 【答案】 D 【解析】线框进入磁场时，磁通量增大，因此感应电流形成的磁场方向垂直纸面向里，由右手螺旋定则可 知感应电流方向为adcba，此时，只有线框的cd边受到安
2、培力作用，根据左手定则可知，安培力 方向水平向左，故 A 错误，D 正确。线框离开磁场时，磁通量减小，因此感应电流形成的磁场方向向外，由 右手螺旋定则可知感应电流方向为abcda，此时，只有线框的ab边受到安培力作用，根据左手定 则可知，安培力方向水平向左，故 B、C 错误。 2.(多选)如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度v0射入M和N两板间的匀强磁场中，ab直导线与M、N 相连接，直导线cd与线圈A在同一回路中，线圈A内有如图乙所示变化的磁场，且在同一回路中规定向左 为磁感应强度B的正方向，则下列叙述正确的是( ) A01 s 内ab、cd导线互相排斥 B12 s 内ab、cd导线互相吸
3、引 C23 s 内ab、cd导线互相吸引 D34 s 内ab、cd导线互相排斥 【答案】 BD 【解析】 根据左手定则，可判定等离子气流中的正离子向上极板M偏转，负离子向下极板N偏转，所以 ab中电流方向是由a流向b。在 02 s 内，线圈A内磁感应强度方向向左，磁感应强度增大，则磁通量向 左增大，由楞次定律可知感应电流的方向是由c流向d，根据ab、cd中电流的方向关系，可知两导线相互 吸引，A 错误，B 正确；在 24 s 内，线圈A内磁感应强度方向向左，磁感应强度减小，磁通量向左减小， 由楞次定律可知感应电流的方向是由d流向c，根据ab、cd中电流的方向关系，可知两导线相互排斥，C 错误，
4、D 正确。 3.如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞入MN极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑 磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是( ) A开关 S 闭合瞬间 B开关 S 由闭合后断开瞬间 C开关 S 是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 D开关 S 是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 【答案】 AD 【解析】电子向M板偏转，说明电子受到向左的电场力，两金属板间的电场由M指向N，M板电势高，N板 电势低，这说明与两金属板相连的线圈产生的感应电动势：左端电势高，与N板相连的右端电势低。开关 S 闭合瞬间，由安培定则可知，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律知在右侧线
5、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；开关 S 由闭合后断开瞬间，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；开关 S 是闭合的，变 阻器滑片P向右迅速滑动，变阻器接入电路的电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，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，C 错误；开关 S 是闭合的，变阻器滑片P向左迅 速滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律知在右侧线圈 中感应出左正右负的电动势，电子向M板偏转，D 正确。 4.用一根横截面积为S、电阻率
6、为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径。如图所 示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变 化率B tk(k0)。则( ) A圆环中产生顺时针方向的感应电流 B圆环具有扩张且向右运动的趋势 C圆环中感应电流的大小为|k|rS 2 D图中a、b两点间的电势差大小Uab 1 4kr 2 【答案】AD 【解析】由于磁场的磁感应强度均匀减小，由楞次定律知产生顺时针方向的感应电流，A 正确；由左手定则 可判断线圈受力向左，有向左运动的趋势，B 错误；由法拉第电磁感应定律知EB t 1 2r 21 2|k|r 2， 感应电流I E 2r
7、 S |k|r 2S 22r |k|rS 4 ，C 错误；Uab1 2E 1 4kr 2 ，D 正确。 5用相同导线绕制的边长为L或 2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。 在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是( ) AUaUbUcUd BUaUbUdUc CUaUbUcUd DUbUaUdUc 【答案】 B 【解析】MN两端电压为路端电压，Ua3 4BLv，U b5 6BLv，U c3 4B2Lv 3 2BLv，U d4 6B2Lv 4 3BLv，故 选 B。 6.在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不
8、计，R为电阻，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的 导体横杆。 有匀强磁场垂直于导轨平面。 若用I1和I2分别表示图中相应处导线中的电流， 则当横杆AB( ) A匀速滑动时，I10，I20 B匀速滑动时，I10，I20 C加速滑动时，I10，I20 D加速滑动时，I10，I20 【答案】 D 【解析】 导体杆水平运动时产生感应电动势，对整个电路，可把AB杆看做电源，等效电路如右图所示。 当杆匀速滑动时，电动势E不变，故I10，I20。当杆加速运动时，电动势E不断变大，电容器不断充电， 故I10，I20。 7.如图所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两条平行的金属导轨，而ab、cd为串接有电流表
9、和电压表的两根金 属棒，当两棒以相同速度向右运动时，下列说法中正确的是( ) A电压表有读数，电流表有读数 B电压表无读数，电流表无读数 C电压表有读数，电流表无读数 D电压表无读数，电流表有读数 【答案】 B 【解析】 两棒以相同的速度向右运动，回路abcd的磁通量保持不变，所以回路中没有感应电流，故两表 均无读数。B 正确。 8.(多选)如图所示是圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘 的边缘接触。匀强磁场方向如图所示，若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R， 从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则( ) A由于穿过铜盘的
10、磁通量不变，故回路中无感应电流 B回路中感应电流大小不变，为BL 2 2R C回路中感应电流方向不变，为CDRC D回路中有周期性变化的感应电流 【答案】 BC 【解析】 铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电 流，A 错误；回路中感应电流IE R BL 2 2R ，由右手定则可判断出感应电流方向为CDRC，B、C 正确， D 错误。 9.如图所示，横截面面积为 0.2 m 2的 100 匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应 强度随时间变化的规律为B(20.2t) T(t的单位为 s)，定值电阻R16 ，线圈电阻R24 ，则a、 b
11、两点间电压U为( ) A2.4 V B0.024 V C4 V D1.6 V 【答案】 A 【解析】线圈中感应电动势En t nB tS4 V，感应电流 I E R1R20.4 A，a、b 两点间电压即路 端电压，所以UIR12.4 V，A 正确。 10.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置 1 匀速运动到位置 2。则( ) A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcda B导线框离开磁场时，感应电流方向为adcba C导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 【答案】 ： D 【解析： 导线
12、框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为adcba，这时由 左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A 错，D 对；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且 在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为abcda，这时安培力的方 向仍然水平向左，B、C 错。 11.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N 极朝上，S 极朝下)由静止开始下落，磁 铁从圆环中穿过且不与圆环接触。关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是( ) A总是顺时针 B总是逆时针 C先顺时针后逆时针 D先逆时针后顺时针 【答案】 ： C 【解析】 ：
13、条形磁铁穿过圆环的过程中，圆环中的磁通量先向上增加，后向上减少，根据楞次定律：增反 减同，感应电流产生的磁场方向先向下再向上，结合安培定则，产生的感应电流的方向先顺时针再逆时针， 故选 C。 12.(多选)(2018云南昆明调研)如图所示，在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环，电路接通瞬间，下列 说法正确的是( ) A从左往右看，铜环中有逆时针方向感应电流 B从左往右看，铜环中有顺时针方向感应电流 C铜环有收缩趋势 D铜环有扩张趋势 【答案】 ： BC 【解析】 ： 电路接通瞬间，螺线管中电流从无到有，螺线管内部产生向左的磁场，铜环中磁通量增大，产 生感应电流，由楞次定律可判断出从左往右看，铜环
14、中有顺时针方向感应电流，铜环有收缩趋势，选项 A、 D 错误，B、C 正确。 13.中国第二艘航空母舰完全由我国自主开展设计，由大连进行建造，于 2017 年下水。由于地磁场的存在， 航空母舰的舰载机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差， 则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( ) A低 B高 C相等 D以上情况都有可能 【答案】 ： B 【解析】 ： 北半球的地磁场的竖直分量向下，由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行，由飞行员的角 度看均为机翼左侧电势较高。 14.如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场
15、上边界b和下 边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面a开始下 落。已知磁场上、下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁 场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则( ) AFdFcFb BFcFdFb CFcFbFd DFcFbFd 【答案】 D 【解析】 线圈从a到b做自由落体运动，在b处开始进入磁场切割磁感线，产生感应电流，受到安培力 作用，由于线圈的上下边的距离很短，所以经历很短的变速运动而完全进入磁场，在c处线圈中磁通量不 变不产生感应电流，不受安培力作用，但线圈在重力作用下依然
16、加速，因为b、d面之间的距离大于a、b 面之间的距离，线框上下边的距离很短，因此线圈在d处离开磁场时速度大于在b处开始进入磁场时的速 度，故切割磁感线时产生的感应电流较b处时的大，故线圈在d处时所受安培力必然大于在b处时。综合 分析可知，D 正确。 15.(多选)如图所示，光滑平行金属导轨PP和QQ都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个 装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN。 以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是( ) A感应电流方向是NM B感应电流方向是MN C安培力水平向左 D安培力水平向右
17、【答案】 ： AC 【解析】 ： MN在外力F的作用下向右运动，由右手定则知，感应电流方向为MPQNM，故 A 正确， B 错误；由左手定则知，MN受到的安培力方向水平向左，故 C 正确，D 错误。 16.(2016海南单科4)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导 线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若( ) A金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为
18、逆时针方向 【答案】 ： D 【解析】 ： 根据楞次定律，当金属圆环上、下移动时，穿过圆环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产 生，故选项 A、B 错误；当金属圆环向左移动时，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，故根据楞次定 律可以知道，产生的感应电流为顺时针，故选项 C 错误；当金属圆环向右移动时，则穿过圆环的磁场垂直 纸面向里并且增强，故根据楞次定律可以知道，产生的感应电流为逆时针，故选项 D 正确。 17.(多选)(2018宁夏中卫一模)右图是创意物理实验设计作品小熊荡秋千的示意图。两根彼此靠近且 相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条
19、形磁铁 如图放置。当用手左右摆动线圈P时，线圈Q也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千。以下说法正确的是( ) AP向右摆动的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看) BP向右摆动的过程中，Q也会向右摆动 CP向右摆动的过程中，Q会向左摆动 D若用手左右摆动Q，P会始终保持静止 【答案】 ： AB 【解析】 ： P向右摆动的过程中，穿过P线圈的磁通量减小，根据楞次定律，P中有顺时针方向的电流(从 右向左看)，故 A 正确。根据电路连接可知Q下端的电流方向向外，根据左手定则，所受的安培力向右，则 Q向右摆动。同理，用手左右摆动Q，P会左右摆动，故 B 正确，C、D 错误。 18.如图所示，质量为
20、m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某 时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确 的是( ) A大于环重力mg，并逐渐减小 B始终等于环重力mg C小于环重力mg，并保持恒定 D大于环重力mg，并保持恒定 【答案】 ： A 【解析】 ： 根据楞次定律，感应电流方向是顺时针的，再由左手定则判断。安培力应该竖直向下，线的拉 力大小为安培力与环的重力大小之和，故线的拉力始终大于环的重力mg。由于磁感应强度均匀减小，根据 法拉第电磁感应定律，电动势大小不变，根据闭合电路的欧姆定律，环中电流不变，所以安培力逐渐减小，
21、 则线的拉力大小逐渐减小，选项 A 正确，其余选项均错误。 19.在水平面内有一固定的 U 型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向 的匀强磁场中，如图所示。下列说法中正确的是( ) A只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动 B只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动 C无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动 D当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动 【答案】 ： C 【解析】 ： 由楞次定律可知，当闭合回路的磁通量增大时，导体棒将向左移动，阻碍磁通量的增加，若闭 合回路的磁通量减小时，导体棒将向右运动，以便阻碍磁通量的减小
22、，与磁场方向无关，正确答案为 C。 20.如图所示，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO自由转动的条形磁铁，轴OO与螺 线管的轴线垂直，当条形磁铁从如图所示位置顺时针旋转 180的过程中，下列说法正确的是( ) A电流方向先是从b到a，然后从a到b B电流方向先是从a到b，然后从b到a C电流方向一直从a到b D电流方向一直从b到a 【答案】 ： D 【解析】 ： 条形磁铁旋转 90过程中，穿过螺线管的磁场方向向左，且磁通量减少，根据楞次定律判断可 得灵敏电流计中的电流方向从b到a。条形磁铁旋转后 90过程中，穿过螺线管的磁场方向向右，且磁通 量增加，根据楞次定律判断可得灵敏电流计
23、中的电流方向从b到a。故选 D。 21.如图所示，线圈 A 内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间均匀增大；等离子气流(由高温高压的等 电量的正、负离子组成)由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中。发现两直导线a、 b互相吸引，由此可以判断，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为( ) A垂直纸面向外 B垂直纸面向里 C水平向左 D水平向右 【答案】 ： B 【解析】 ： 线圈 A 中磁场的方向向上增强时，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，感应电流的 方向在线圈的外侧向左，电流的方向盘旋向上，所以导线a中的电流方向向下。根据同向电流相互吸引可 知，b中的电流方向也向
24、下。b中电流方向向下说明极板P1是电源的正极，则正电荷在磁场中向上偏转，根 据左手定则可知，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向垂直于纸面向里。 22(多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有 变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则( ) At1时刻，FNG Bt2时刻，FNG Ct3时刻，FNG，A 选项正确。t2时刻Q中电流恒定，线圈 P中磁通量不变，不产生感应电流，P只受重力G与桌面支持力FN作用而平衡，有FNG，故 B 选项错。同 理在t4时刻Q中电流恒定，有FNG，D 选项正确。t3时
25、刻Q中电流变化，P中磁通量变化，产生感应电流， 但Q中I0，对P无磁场力作用，仍是FNG，故 C 选项错。 23(多选)(2018河北衡水模拟)如图所示，用两等长的细绳将一磁铁与一圆形闭合线圈悬于细杆上，静 止时线圈平面与磁铁的轴线O1O2垂直，磁铁质量为m，磁极如图所示。在垂直于细杆的平面内，保持细绳绷 紧，将磁铁拉至与细杆等高的位置，将磁铁由静止释放，则下列说法正确的是( ) A磁铁下摆过程中，线圈所受合外力为零 B磁铁下摆过程中，线圈中有逆时针方向(沿O1O2方向看)的感应电流 C磁铁下摆过程中，线圈中有顺时针方向(沿O1O2方向看)的感应电流 D磁铁摆到最低点时，两绳子拉力的合力小于
26、3mg 【答案】 ： CD 【解析】 ： 磁铁下摆过程中，向左穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中有顺时针方向(沿 O1O2方向看)的感应电流；故 A、B 错误，C 正确；磁铁向下运动的过程中，根据楞次定律可知，磁铁会受到 线圈产生的感应电流的阻碍，机械能减小，则： 1 2mv 2mgr，最低点拉力与重力的合力提供向心力，所以：Fmgmv 2 r ， 联立以上两式得：F3mg，故 D 正确。 24(多选)如图，T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，D 是理想的二极管，金属棒ab可 在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，磁场方向垂直纸面向里。若电流计 G 中有电流通过，则ab棒的
27、运动 可能是( ) A向左匀速运动 B向右匀速运动 C向左匀加速运动 D向右匀减速运动 【答案】 ： CD 【解析】 ： 当电流计中有电流通过时，说明左边的电流是从上向下流的，由右手螺旋定则可得出此感应电 流的磁场方向为从上向下，若ab匀速运动，右边线圈中产生的感应电流是恒定的，则左边线圈中不会产生 感应电流，所以 A、B 错误。若ab向右匀减速运动，右边线圈中的电流是产生的磁通量在从下向上减小， 故穿过左边线圈的磁通量在从上向下减小，该线圈中会产生一个从上向下的磁场，D 正确。当ab向左匀加 速运动，同样会在左边的线圈中产生一个从上向下的磁场，故 C 正确。 25.(多选)等腰三角形线框ab
28、c与长直导线MN绝缘，且线框被导线分成面积相等的两部分，如图甲所示， MN中通有由N流向M的电流，电流强度随时间的变化如图乙所示，则关于线框中感应电流的判断正确的是 ( ) A在任何时刻线框中都无感应电流 B在t1时刻线框中有沿acba方向的感应电流 C在t2时刻线框中有沿acba方向的感应电流 D在t3时刻线框中有沿abca方向的感应电流 【答案】 ： BD 【解析】 ： 穿过线框的磁通量垂直纸面向里，在t1时刻时，磁通量增加，在t2时刻时，磁通量不变，在 t3时刻时，磁通量减少，根据楞次定律可得 B、D 正确。 26.如图所示，在均匀磁场中有一由两段1 4圆弧及其半径构成的导线框 CDEF
29、，且C点和F点正好是OD、OE的 中点，1 4圆的半径 OE和OD与磁场边缘重合，磁场方向垂直于1 4圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为 B0。使 该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转过 90，在线框中产生感应电流。现使线框保持 图中所示位置不变，而磁感应强度大小随时间均匀变化。为了产生与线框转过 90过程中同样大小的电流， 则磁感应强度随时间的变化率B t的大小应为( ) A.B 0 2 B B0 C.2B 0 D4B 0 【答案】 ： C 【解析】 ： 设OE2r，该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感 应电流I 3 2B 0r 2 R 。线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动 90 过程中同样大小的电流，有IB t 3r 2 4R ，所以有B t 2B0 ，故 C 对，A、B、D 错。
浙公网安备33030202001339号