高考物理选修知识点巩固练习 楞次定律和右手定则的应用 基础

【巩固练习】一、选择题1关于磁通量的描述，下列说法正确的是（ ）A置于磁场中的一个平面，当平面垂直磁场方向时，穿过平面的磁通量最大B若穿过平面的磁通量最大，则该处的磁感应强度一定最大C如果穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零D将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总是相等的2一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导电回路，如图所示。当磁铁磁铁运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向分别是（ ） A顺时针，逆时针 B逆时针，顺时针 C顺时针，顺时针 D逆时针，逆时针3如图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是（ ） A向左拉出和向右拉出时，环中感应电流方向相反 B向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向 C向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向 D将圆环拉出磁场过程中，环全部处在磁场中运动时，也有感应电流产生4在赤道上空，一根沿东西方向的水平导线自由下落，则关于导线上各点的电势正确的说法是（ ） A东端高 B西端高 C中点高 D各点电势相同5如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是（ ） A同时向左运动，间距变大 B同时向左运动，间距变小 C同时向右运动，间距变小 D同时向右运动，间距变大6电阻R、电容C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ） A从a到b，上极板带正电 B从a到b，下极板带正电 C从b到a，上极板带正电 D从b到a，下极板带正电71931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子磁单极子，如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始穿过线圈后从b点飞过，那么（ ） A线圈中感应电流的方向上沿PMQ方向 B线圈中感应电流的方向是沿QMF方向 C线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向 D线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向8（2015 安庆校级期中）如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a()A顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转9如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线AB中通有恒定电流，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是（ ） A先abcda，再dcbad，后abcda B先abcda，后dcbad C始终是dcbad D先dcbad，再abcda，后dcbad10(2014 南京质检)长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图0所示。在0时间内，直导线中电流向上。则在T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()A感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左B感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右C感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右D感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左二、填空题11一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内_感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈内_感应电流。（填：“有”或“无”）三、解答题12（2015 遵义月考）磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时，到线框离开磁场为止。(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图像；(2)判断线框中有无感应电流。若有，答出感应电流的方向。【答案与解析】一、选择题1【答案】A【解析】电磁通量的定义知=SBcos，当S与B垂直时B=B，=0，最大。所以选项A正确；磁通量的大小取决于S、B以及S的法线方向与B所夹的角，三个因素，所以B、C、D三选项不正确。2【答案】B 【解析】当磁铁接近线圈时，线圈中的磁通量向下增加，由“增反减同”，得知感应电流的磁场方向向上，再由安培定则知线圈中感应电流的方向为俯视逆时针；当磁铁从线圈中穿出时，原磁场方向不变仍向下，但穿过线圈的磁通量要减少，根据楞次定律知感应电流的磁场方向向下，由安培定则知感应电流为俯视顺时针，故选B。3【答案】B 【解析】圆环中感应电流的方向，取决于圆环中磁通量变化的情况，不论向左或向右将圆环拉出磁场，圆环中垂直纸面向里的磁感线都要减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场与原来磁场方向相同，即都垂直纸面向里，应用安培定则可以判断出感应电流方向沿顺时针方向。圆环全部处在磁场中运动时，虽然导线做切割磁感线运动，但环中磁通量不变，只有圆环离开磁场，环的一部分在磁场中，另一部分在磁场外时，环中磁通量才发生变化，环中才有感应电流。故B选项正确。4【答案】A 【解析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，其方向可以根据右手定则判断，产生感应电动势的导体相当于电源，在电源内部电流由低电势流向高电势，由于题中电路不闭合，因此有些同学感到无法判断选择D，另外有些同学由于对赤道上空磁场的方向认识不清而选B。5【答案】B 【解析】当条形磁铁向左运动靠近两环时，两环中的磁通量都增加，根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，那么两环都向左运动，又由于两环中的感应电流方向相同，两平行的同向电流间有相互吸引的磁场力，因而两环间的距离要减小。6【答案】D 【解析】磁铁N极接近线圈的过程中，线圈中向下的磁通量增加，由楞次定律可得，感应电流方向bRa；电容器下极板带正电，上极板带负电。7【答案】B 【解析】磁单极子（N极）向外发出磁感线，当磁单极子从下方靠近线圈时，线圈中感应电流的磁场阻碍磁单极子的靠近，所以感应电流的磁场方向向下；当磁单极子穿过线圈后要远离线圈时，感应电流的磁场阻碍磁单极子的远离，所以感应电流的磁场方向还是向下，感应电流的磁场方向不变，感应电流的方向也不变，根据安培定则可知，感应电流的方向沿QMP，故B正确。8【答案】B【解析】由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B。9【答案】D 【解析】直线电流的磁场是非匀强磁场，根据安培定则，在线框所在平面内，直线电流的右侧磁场垂直纸面向里，左侧垂直纸面向外，线框从左向右运动时，磁通量是从垂直纸面向外的增强到减弱（线框通过导线时），当线框正通过直线电流的中间时，磁通量为零。继续向右运动时磁通量从垂直纸面向里的增强又到减弱，根据楞次定律和右手螺旋定则，感应电流的方向是先顺时针；后逆时针，再顺时针。10【答案】B【解析】在T时间内，由楞次定律可知，线框中感应电流的方向为顺时针，由左手定则可判断线框受安培力的合力方向向右，选项B正确。二、填空题11【答案】有，有【解析】线圈在位置1和3时，磁感线分别从上方和下方穿过线圈，磁通量不等于零，而在位置2线圈平面与磁感线平行磁通量为零，所以线圈从位置1到位置2，从位置2到位置3的过程，磁通量都发生变化，分别是减少和增加