高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí) 楞次定律和右手定則的應(yīng)用 提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．如圖所示，兩個(gè)相同的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運(yùn)動(dòng)靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（ ） A．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距變大 B．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，間距變小 C．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距變小 D．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，間距變大 2．電阻R、電容C與一個(gè)線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止在線圈的正上方，N極朝下，如圖所示，現(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是（ ） A．從a到b，上極板帶正電 B．從a到b，下極板帶正電 C．從b到a，上極

2、板帶正電 D．從b到a，下極板帶正電 3．1931年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言了存在著只有一個(gè)磁極的粒子——磁單極子，如圖所示，如果有一個(gè)磁單極子（單N極）從a點(diǎn)開始穿過線圈后從b點(diǎn)飛過，那么（ ） A．線圈中感應(yīng)電流的方向上沿PMQ方向 B．線圈中感應(yīng)電流的方向是沿QMF方向 C．線圈中感應(yīng)電流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向 D．線圈中感應(yīng)電流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向 4．兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如

3、圖所示方向的感應(yīng)電流，則（ ） A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大 C．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小 D．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大 5．如圖所示，導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線AB在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線AB中通有恒定電流，，當(dāng)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流的方向是（ ） A．先abcda，再dcbad，后abcda B．先abcda，后dcbad C．始終是dcbad D．先dcbad，再abcda，后dcbad 6．如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP＇和QQ＇都處于同一水平面內(nèi)，P

4、和Q之間連接一電阻R，整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動(dòng)導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力方向的說法正確的是（ ） A．感應(yīng)電流方向是N→M B．感應(yīng)電流方向是M→N C．安培力水平向左 D．安培力水平向右 7．(2014 泰州期末)如圖9甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)

5、間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是(　　) A．在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大 B．在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大 C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)， 金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢(shì) 8．如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為FN，則（ ） A．t1時(shí)刻，F(xiàn)N＞G B．t2時(shí)刻，F(xiàn)N＞G C．t3時(shí)刻，F(xiàn)N＜G D．t4時(shí)刻，F(xiàn)N

6、=G 9．磁體自遠(yuǎn)處沿一圓形線圈的軸線勻速運(yùn)動(dòng)，并穿過線圈向遠(yuǎn)處而去，如圖所示。則圖中較正確反映線圈中電流i與時(shí)間t關(guān)系的是（線圈中電流以圖示箭頭方向?yàn)檎较颍? ） 10．(2014 鹽城模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖所示，若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運(yùn)動(dòng)，則可能是(　　) A．開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間 B．開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間 C．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P加速向右滑動(dòng) D．保持開關(guān)S閉合，變阻器滑片P勻速向右滑動(dòng) 二、填空題 11．一水平放置的矩形線圈abcd在條形磁鐵S極附近下落，在下落過程中，線圈平面保持水平，如圖

7、所示，位置1和3都靠近位置2，則線圈從位置1到位置2的過程中，線圈內(nèi)________感應(yīng)電流，線圈從位置2至位置3的過程中，線圈內(nèi)________感應(yīng)電流。（填：“有”或“無(wú)”） 12．（2015 犍為縣期中）如圖所示的器材可以用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈： （1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路； （2）閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于 端（選填“左”或“右”） 三、解答題 13．如圖所示，將條形磁鐵插入螺線管時(shí)，產(chǎn)生如圖所示感應(yīng)電流，則a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？條形磁鐵哪端是N極？

8、 14．在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先要按圖甲接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系；然后按圖乙將電流表與副線圈B連成一個(gè)閉合電路，將原線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路。 在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央）。問：在圖乙中 （1）S閉合后，將螺線管A（原線圈）插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針將如何偏轉(zhuǎn)？ （2）線圈A放在B中不動(dòng)時(shí)，指針如何偏轉(zhuǎn)？ （3）線圈A放在B中不動(dòng)，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表指針如何偏轉(zhuǎn)？ （4）線圈 A放在B中不動(dòng)，突然切斷開關(guān)S時(shí)，電流表指針

9、如何偏轉(zhuǎn)？ 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】B 【解析】當(dāng)條形磁鐵向左運(yùn)動(dòng)靠近兩環(huán)時(shí)，兩環(huán)中的磁通量都增加，根據(jù)楞次定律，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)都要阻礙磁鐵相對(duì)環(huán)的運(yùn)動(dòng)，即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)，又由于兩環(huán)中的感應(yīng)電流方向相同，兩平行的同向電流間有相互吸引的磁場(chǎng)力，因而兩環(huán)間的距離要減小。 2．【答案】D 【解析】磁鐵N極接近線圈的過程中，線圈中向下的磁通量增加，由楞次定律可得，感應(yīng)電流方向b→R→a；電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電。 3．【答案】B 【解析】磁單極子（N極）向外發(fā)出磁感線，當(dāng)磁單極子從下方靠近線圈時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁單

10、極子的靠近，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下；當(dāng)磁單極子穿過線圈后要遠(yuǎn)離線圈時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁單極子的遠(yuǎn)離，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向還是向下，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向不變，感應(yīng)電流的方向也不變，根據(jù)安培定則可知，感應(yīng)電流的方向沿QMP，故B正確。 4．【答案】BC 【解析】本題考查應(yīng)用楞次定律逆向推斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，解題關(guān)鍵是想到B線圈中原磁通量的變化可向里增多或向外減少。由曰中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，應(yīng)用安培定則知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向外。由“增反減同”判斷A線圈中的磁通量變化為向里增多或向外減少。A線圈中等效電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針增強(qiáng)，再由電流方向與正、負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系知，B、C符合要求。

11、 5．【答案】D 【解析】直線電流的磁場(chǎng)是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則，在線框所在平面內(nèi)，直線電流的右側(cè)磁場(chǎng)垂直紙面向里，左側(cè)垂直紙面向外，線框從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量是從垂直紙面向外的增強(qiáng)到減弱（線框通過導(dǎo)線時(shí)），當(dāng)線框正通過直線電流的中間時(shí)，磁通量為零。繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量從垂直紙面向里的增強(qiáng)又到減弱，根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則，感應(yīng)電流的方向是先順時(shí)針；后逆時(shí)針，再順時(shí)針。 6．【答案】AC 【解析】本題考查左、右手定則和楞次定律。 方法一：由右手定則易知，MN中感應(yīng)電流方向是N→M，再由左手定則可判知，MN所受安培力方向垂直棒水平向左。 方法二：由楞次定律知

12、，感應(yīng)電流的產(chǎn)生，必須阻礙引起感應(yīng)電流的原因。本題中，感應(yīng)電流是由于MN相對(duì)于磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng)引起的，則安培力必然阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由安培力既垂直于電流又垂直于磁場(chǎng)方向可判知，MN所受安培力方向必須垂直于MN水平向左，再由左手定則，容易判斷出感應(yīng)電流的方向是N→M。故正確選項(xiàng)為A、C。 7．【答案】BD 【解析】當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，在導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，在t1時(shí)刻，感應(yīng)電流為零，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，感應(yīng)電流最大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，選項(xiàng)B正確；由楞次定律，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框cdef內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針方向感

13、應(yīng)電流，感應(yīng)電流逐漸增大，金屬圓環(huán)L內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬圓環(huán)L內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢(shì)，選項(xiàng)D正確。 8．【答案】AD 【解析】t1時(shí)刻線圈Q中電流在增大，電流的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過線圈P的磁通量增加，P有遠(yuǎn)離Q的趨勢(shì)，受到Q的排斥作用，設(shè)這個(gè)力大小為F，則有FN=F+G，即FN＞G，A選項(xiàng)正確。t2時(shí)刻Q中電流恒定，線圈P中無(wú)變化的磁通量，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，P只受重力G與桌面支持力FN作用而平衡，有FN=G，故B選項(xiàng)錯(cuò)。同理在t4時(shí)刻Q中電流恒定，有FN=G，D選項(xiàng)正確。t3時(shí)刻Q中電流變化，P中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，但

14、Q中I=0，對(duì)P無(wú)磁場(chǎng)力作用，仍是FN=G。 9．【答案】B 【解析】從題圖可以看出，條形磁鐵從左側(cè)進(jìn)入線圈時(shí)，由楞次定律可判斷線圈中感應(yīng)電流方向與圖示方向相同，同樣可分析，當(dāng)條形磁鐵從右側(cè)離開線圈時(shí)，線圈中感應(yīng)電流又反向，正確答案為B。 10．【答案】A 【解析】若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運(yùn)動(dòng)，則兩螺線管互相排斥，根據(jù)楞次定律，可能是開關(guān)S由斷開到閉合的瞬間，選項(xiàng)A正確。 二、填空題 11．【答案】有，有 【解析】線圈在位置1和3時(shí)，磁感線分別從上方和下方穿過線圈，磁通量不等于零，而在位置2線圈平面與磁感線平行磁通量為零，所以線圈從位置1到位置2，從位置2到位置3的過程，磁通量都

15、發(fā)生變化，分別是減少和增加，所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 12．【答案】（1）電路圖見解析；（2）右 【解析】（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路電路圖如圖所示： （2）應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大。 三、解答題 13．【答案】b點(diǎn)電勢(shì)高，下端為N極 【解析】在條形磁鐵插入過程中，螺線管中磁通量變化，引起感應(yīng)電流，可將螺線管看成電源，在電源外部，電流由高電勢(shì)流向低電勢(shì)，因此b點(diǎn)電勢(shì)高。由安培定則知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向向上，而引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)在增加，因此其方向向下，即

16、下端為N極，上端為S極。 14．【答案】見解析 【解析】由甲圖可知，電流從“＋”接線柱流入電流表時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，從“－”接線柱流入電流表時(shí)，指針將向右偏轉(zhuǎn)。 （1）在乙圖中，S閉合后，通電的原線圈A相當(dāng)于一根條形磁鐵（S極在下，N極在上），A插入B中時(shí)，穿過B的方向朝上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向朝下，運(yùn)用右手定則（安培定則），B中感應(yīng)電流從“－”接線柱流入電流表，指針向右偏轉(zhuǎn)。 （2）A在B中不動(dòng)時(shí)，穿過B的方向朝上的磁通量（實(shí)際上是通電的A線圈的磁場(chǎng)）不變化，B中沒有電流通過，這時(shí)安培表的指針不偏轉(zhuǎn)。 （3）A在B中不動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，它的電阻減小，通過A的電流增加，磁場(chǎng)增加，穿過B的方向朝上的磁通量增大，B中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律，B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向朝下，運(yùn)用右手定則，B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流從“－”接線柱流入電流表，指針向右偏轉(zhuǎn)。 （4）A在B中不動(dòng)，突然切斷S，B中方向朝上的磁通量突然消失，這時(shí)將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向應(yīng)朝上，感應(yīng)電流將從“＋”接線柱流入電流表，指針將向左偏轉(zhuǎn)。