2017-2018學(xué)年高考物理 專題42 右手定則、楞次定律的理解與應(yīng)用小題狂刷

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1、 狂刷42 右手定則、楞次定律的理解與應(yīng)用 1．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)線與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒ab，質(zhì)量為m，長度為L，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值相等，都等于R，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為v時，有 A．棒中感應(yīng)電流的方向由a到b B．棒所受安培力的大小為 C．棒兩端的電壓為 D．棒動能的減小量等于其重力勢能的增加量與電路上產(chǎn)生的電熱之和 【答案】AC 2．如圖，虛線范圍內(nèi)為兩個磁感應(yīng)強度大小相同，方向相反的勻強磁場區(qū)域。一閉合線框以恒定速度從圖

2、示位置勻速向右運動（所有尺寸見圖），則線圈中感應(yīng)電流隨時間變化的關(guān)系圖正確的是（取順時針方向的電流為正） 【答案】B 3．要想在如圖所示的虛線方框范圍內(nèi)有方向垂直紙面向里的磁場，以下哪些方法是可行的 A．電子在框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn) B．正離子在框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn) C．電子沿a到d的方向運動 D．正離子沿a到b的方向運動 【答案】BCD 【名師點睛】根據(jù)右手定則分析電子框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的電流為逆時針電流，所以產(chǎn)生的磁場為垂直紙面向外，正離子在框內(nèi)順時針旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的電流為順時針電流，所以產(chǎn)生的磁場為垂直紙面向里，電子沿a到d的方向運動，產(chǎn)生的電流為從d到a，所以在框內(nèi)

3、產(chǎn)生的磁場為垂直紙面向里，正離子沿a到b的方向運動，產(chǎn)生的電流為從a到b，所以在框內(nèi)產(chǎn)生的磁場為垂直紙面向里。 4．如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是 A．N極豎直向上 B．N極豎直向下 C．N極沿軸線向左 D．N極沿軸線向右 【答案】C 【解析】金屬環(huán)向里轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的環(huán)形電流向外，所以根據(jù)右手定則可得環(huán)的左端為S極，所以小磁針最后平衡的位置是N極沿軸線向右，C正確。 【名師點睛】金屬環(huán)向里轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的環(huán)形電流向外，所以根據(jù)右手定則可得環(huán)的左端為S極，所以小磁針最后

4、平衡的位置是N極沿軸線向右，本題考查了對右手定則的應(yīng)用，注意負(fù)電荷的定向運動方向和形成的電流方向相反 5．一飛機下有一沿豎直方向固定的金屬桿，若僅考慮地磁場的影響，不考慮磁偏角影響，當(dāng)飛機水平飛行經(jīng)過蚌埠上空，下列說法正確的是 A．由東向西飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高 B．由西向東飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高 C．由南向北飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高 D．由北向南飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高 【答案】B 【解析】蚌埠上空，地磁場的水平分量方向從南向北，根據(jù)右手定則可得B正確。 6．物理學(xué)是科學(xué)家們智慧的結(jié)晶，科學(xué)家們在物理學(xué)的發(fā)展過程中做出了重大的貢獻(xiàn)，

5、下列敘述符合史實的是 A．伽伸略通過理想斜面實驗得出結(jié)論“力是改變物體運動的原因” B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并利用扭秤實驗裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量 C．法拉第首先發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應(yīng) D．安培發(fā)現(xiàn)了右手定則，用于判斷通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的方向 【答案】A 【名師點睛】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一。 7．均勻?qū)Ь€制成的單位正方形閉合線框，每邊長為，總電阻為，總質(zhì)量為。將其置于磁感強度為的水平勻強磁場上方處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且邊

6、始終與水平的磁場邊界平行。重力加速度為g。當(dāng)邊剛進入磁場時 A．線框電流方向為 B．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小 C．cd兩點間的電勢差 D．若此時線框加速度大小恰好為，則線框下落的高度一定滿足 【答案】CD 8．如圖所示，有兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度的大小均為B，磁場方向相反，且與紙面垂直，磁場區(qū)域在x軸方向?qū)挾染鶠閍，在y軸方向足夠?qū)挕，F(xiàn)有一高為a的正三角形導(dǎo)線框從圖示位置開始向右沿x軸方向勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時針方向為電流的正方向，在下圖的四個圖象中，線框中感應(yīng)電流i與線框移動的位移x的關(guān)系圖象正確的是 【答案】C 【解析】從右邊一點進入磁場

7、開始，設(shè)經(jīng)過時間t，設(shè)角C的一半為θ，此時切割磁感線的有效長度為，感應(yīng)電動勢為，電動勢與時間成一次線性關(guān)系，電流也與時間成一次線性關(guān)系，當(dāng)C點運動到磁場中間時，切割磁感線的有效長度最大，之后線框進入右邊磁場，由右手定則可判斷電流為順時針，電流為負(fù)值，右側(cè)切割磁感線有效長度逐漸增大，電流逐漸增大，C對。 9．如圖，兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌、傾斜放置，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板、相連，板間距離足夠大，板間有一帶電微粒，金屬棒水平跨放在導(dǎo)軌上，下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)同時由靜止釋放帶電微粒和金屬棒，則 A．金屬棒最終可能勻速下滑 B．金屬棒一直加速下滑

8、C．金屬棒下滑過程中M板電勢高于N板電勢 D．帶電微粒不可能先向板運動后向運動 【答案】BC 10．以下說法正確的是 A．安培發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象，并總結(jié)出了右手定則 B．家用電磁爐工作原理與渦流有關(guān)，運用了電磁感應(yīng)規(guī)律 C．由楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場一定與原磁場方向相反 D．通過線圈的電流變化越快，該線圈自感系數(shù)就越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越強 【答案】B 【解析】安培總結(jié)了磁場對電流的作用力規(guī)律，沒有發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的規(guī)律，故A錯誤；家用電磁爐工作原理與渦流有關(guān)，運用了電磁感應(yīng)規(guī)律，故B正確；楞次定律告訴我們感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，說明感應(yīng)電流的

9、方向與原磁場方向有關(guān)，不一定相反，故C錯誤；自感系數(shù)與電流無關(guān)，是線圈本身屬性，故D錯誤。 11．如圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是 【答案】CD 12．如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈，當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是 A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向

10、左 B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左 C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右 D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右 【答案】D 【解析】本題考查電磁感應(yīng)有關(guān)的知識，為中等難度題目。條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時，通過線圈的磁通量先增加后減小。當(dāng)通過線圈的磁通量增加時，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運動的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢。當(dāng)通過線圈的磁通量減小時，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運動的趨勢，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運

11、動趨勢總是向右。 13．如圖所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好，勻強磁場的方向垂直紙面向里．導(dǎo)體棒的電阻可忽略，當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時，下列說法正確的是 A．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a B．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a C．流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b D．流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b 【答案】B 14．如圖所示，在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)。以下判斷中正確的是 A．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)的機械能守恒 B．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時磁鐵對桌

12、面的壓力比磁鐵受的重力大 C．給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時做減速運動 D．給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)產(chǎn)生向左運動的趨勢 【答案】AC 15．法拉第通過精心設(shè)計的一系列實驗，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，將歷史上認(rèn)為各自獨立的學(xué)科“電學(xué)”與“磁學(xué)”聯(lián)系起來.在下面幾個典型的實驗設(shè)計思想中，所作的推論后來被實驗否定的是 A．既然磁鐵可使近旁的鐵塊帶磁，靜電荷可使近旁的導(dǎo)體表面感應(yīng)出電荷，那么靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流 B．既然磁鐵可在近旁運動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢，那么穩(wěn)恒電流也可在近旁運動的線圈中感應(yīng)出電流 C．既然運動的磁鐵可在近旁靜止的線圈中感應(yīng)出電流

13、，那么靜止的在磁鐵也可在近旁運動的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢 D．既然運動的磁鐵可在近旁的導(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢，那么運動導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流也可在近旁的線圈中感應(yīng)出電流 【答案】A 【解析】電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化.靜止導(dǎo)線上的穩(wěn)恒電流產(chǎn)生恒定的磁場，靜止導(dǎo)線周圍的磁通量沒有發(fā)生變化，近旁靜止線圈中不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯。而B?C?D三項中都會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，有感應(yīng)電動勢（或感應(yīng)電流）產(chǎn)生。 16．如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是 A．向右加速運動

14、 B．向左加速運動 C．向右減速運動 D．向左減速運動 【答案】BC 【解析】設(shè)PQ向右運動，用右手定則和安培定則判定可知穿過L1的磁感線方向向上。若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律判定可知通過MN的感應(yīng)電流方向是N→M，對MN用左手定則判定可知MN向左運動，可見A選項不正確。若PQ向右減速運動，則穿過L1的磁通量減少，用楞次定律判定可知通過MN的感應(yīng)電流方向是M→N，用左手定則判定可知MN向右運動，可見C正確。同理設(shè)PQ向左運動，用上述類似方法可判定B正確，而D錯誤。 17．如圖所示，一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動，老

15、師拿一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是 A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動 C．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動 D．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動 【答案】B 18．如圖所示，LOO'L'為一折線，它所形成的兩個角∠LOO'和∠OO'L'均為45°。折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直于紙面向里，一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO'的方向以速度v做勻速直線運動，在t=0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流－時間（I–t）關(guān)系的是（時間

16、以l/v為單位） 【答案】D 【解析】切割磁感線的是正方形線框的上下兩邊，由右手定則可知圖D正確。 19．關(guān)于安培力和洛倫茲力的異同，下列說法中正確的是 A．兩種力本質(zhì)上都是磁場對運動電荷的作用 B．洛倫茲力與帶電粒子的運動方向有關(guān)，安培力與自由電荷定向移動的方向有關(guān) C．兩種力的方向均可用右手定則判斷 D．安培力、洛倫茲力都一定不做功 【答案】AB 20．下列關(guān)于楞次定律的說法中正確的是 A．感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B．感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 C．感應(yīng)電流的磁場總與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反 D．感應(yīng)電流

17、的磁場方向也可能與引起感應(yīng)電流的磁場方向一致 【答案】BD 【解析】根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。由此可見，感應(yīng)電流的磁場阻礙的是引起它的磁通量的變化，而不是引起它的磁通量，反過來說，如果磁通量不發(fā)生變化，就沒有感應(yīng)電流的產(chǎn)生。 21．如圖甲所示，圓形線圈處于垂直于線圈平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的變化如圖乙所示。在t=0時磁感應(yīng)強度的方向指向紙里，則在0~和~的時間內(nèi)，關(guān)于環(huán)中的感應(yīng)電流i的大小和方向的說法，正確的是 A．i大小相等，方向先是順時針，后是逆時針 B．i大小相等，方向先是逆時針，后是順時針 C．i大

18、小不等，方向先是順時針，后是逆時針 D．i大小不等，方向先是逆時針，后是順時針 【答案】A 22．磁懸浮列車是在車輛底部安裝電磁鐵，在軌道兩旁鋪設(shè)一系列的鋁環(huán)。當(dāng)列車運行時，電磁鐵產(chǎn)生的磁場相對鋁環(huán)運動，列車凌空浮起，使車與軌道間的摩擦減小到很小，從而提高列車的速度。以下說法正確的是 A．當(dāng)列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相同 B．當(dāng)列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中有感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相反 C．當(dāng)列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中通有電流，鋁環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相同 D．當(dāng)列車通過

19、鋁環(huán)時，鋁環(huán)中通有電流，鋁環(huán)中電流產(chǎn)生的磁場的方向與電磁鐵產(chǎn)生的磁場的方向相反 【答案】B 【解析】列車通過鋁環(huán)時，鋁環(huán)中磁通量增大，鋁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，鋁環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向與電磁鐵的磁場方向相反，從而使電磁鐵受到向上的力，使列車懸浮。 23．（2017·新課標(biāo)全國Ⅲ卷）如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是 A．PQRS中沿順時針

20、方向，T中沿逆時針方向 B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向 C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向 D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向 【答案】D 【名師點睛】解題關(guān)鍵是掌握右手定則、楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，還要理解PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場會使T中的磁通量變化，又會使T中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 24．（2016·上海卷）磁鐵在線圈中心上方開始運動時，線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應(yīng)電流，則磁鐵 A．向上運動 B．向下運動 C．向左運動 D．向右運動 【答案】B 【解析】據(jù)題意，從圖示可以看出磁鐵提供的穿過線圈原磁場的磁通量方

21、向向下，由安培定則可知線圈中感應(yīng)電流激發(fā)的感應(yīng)磁場方向向上，即兩個磁場的方向相反，則由楞次定律可知原磁場通過線圈的磁通量的大小在增加，故選項B正確。 【方法技巧】通過安培定則判斷感應(yīng)磁場方向，通過楞次定律判斷磁鐵的運動情況。 25．（2016·海南卷）如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若 A．金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 D．金屬

22、環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 【答案】D 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵會用安培定則判斷電流周圍磁場的方向，以及學(xué)會根據(jù)楞次定律來確定感應(yīng)電流的方向。 26．（2016·上海卷）如圖（a），螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖（b）所示規(guī)律變化時 A．在t1~t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢 B．在t2~t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢 C．在t2~t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．在t3~t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流 【答案】AD 【方法技巧】線圈內(nèi)通有非均勻變化的磁場，導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生變化的電流，該電流激發(fā)出變化的磁場，才可以使圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流；線圈內(nèi)通有均勻變化的磁場，導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，該電流激發(fā)出的是穩(wěn)定的磁場，不會使圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 15