狂刷42右手定则、楞次定律的理解与应用1．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导线与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，长度为L，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值相等，都等于R，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，有A．棒中感应电流的方向由a到bB．棒所受安培力的大小为C．棒两端的电压为D．棒动能的减小量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和【答案】AC2．如图，虚线范围内为两个磁感应强度大小相同，方向相反的匀强磁场区域。一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动（所有尺寸见图），则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是（取顺时针方向的电流为正）15\n【答案】B3．要想在如图所示的虚线方框范围内有方向垂直纸面向里的磁场，以下哪些方法是可行的15\nA．电子在框内顺时针旋转B．正离子在框内顺时针旋转C．电子沿a到d的方向运动D．正离子沿a到b的方向运动【答案】BCD【名师点睛】根据右手定则分析电子框内顺时针旋转，产生的电流为逆时针电流，所以产生的磁场为垂直纸面向外，正离子在框内顺时针旋转，产生的电流为顺时针电流，所以产生的磁场为垂直纸面向里，电子沿a到d的方向运动，产生的电流为从d到a，所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里，正离子沿a到b的方向运动，产生的电流为从a到b，所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里。4．如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是A．N极竖直向上B．N极竖直向下C．N极沿轴线向左D．N极沿轴线向右【答案】C【解析】金属环向里转动，产生的环形电流向外，所以根据右手定则可得环的左端为S极，所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右，C正确。【名师点睛】金属环向里转动，产生的环形电流向外，所以根据右手定则可得环的左端为S极，所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右，本题考查了对右手定则的应用，注意负电荷的定向运动方向和形成的电流方向相反5．一飞机下有一沿竖直方向固定的金属杆，若仅考虑地磁场的影响，不考虑磁偏角影响，当飞机水平飞行经过蚌埠上空，下列说法正确的是A．由东向西飞行时，金属杆上端电势比下端电势高15\nB．由西向东飞行时，金属杆上端电势比下端电势高C．由南向北飞行时，金属杆上端电势比下端电势高D．由北向南飞行时，金属杆上端电势比下端电势高【答案】B【解析】蚌埠上空，地磁场的水平分量方向从南向北，根据右手定则可得B正确。6．物理学是科学家们智慧的结晶，科学家们在物理学的发展过程中做出了重大的贡献，下列叙述符合史实的是A．伽伸略通过理想斜面实验得出结论“力是改变物体运动的原因”B．牛顿发现了万有引力定律并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量C．法拉第首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应D．安培发现了右手定则，用于判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向【答案】A【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。7．均匀导线制成的单位正方形闭合线框，每边长为，总电阻为，总质量为。将其置于磁感强度为的水平匀强磁场上方处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且边始终与水平的磁场边界平行。重力加速度为g。当边刚进入磁场时A．线框电流方向为B．线框中产生的感应电动势大小C．cd两点间的电势差15\nD．若此时线框加速度大小恰好为，则线框下落的高度一定满足【答案】CD8．如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在下图的四个图象中，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是【答案】C15\n【解析】从右边一点进入磁场开始，设经过时间t，设角C的一半为θ，此时切割磁感线的有效长度为，感应电动势为，电动势与时间成一次线性关系，电流也与时间成一次线性关系，当C点运动到磁场中间时，切割磁感线的有效长度最大，之后线框进入右边磁场，由右手定则可判断电流为顺时针，电流为负值，右侧切割磁感线有效长度逐渐增大，电流逐渐增大，C对。9．如图，两根足够长光滑平行金属导轨、倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面，导轨的上端与水平放置的两金属板、相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现同时由静止释放带电微粒和金属棒，则A．金属棒最终可能匀速下滑B．金属棒一直加速下滑C．金属棒下滑过程中M板电势高于N板电势D．带电微粒不可能先向板运动后向运动【答案】BC10．以下说法正确的是A．安培发现了磁生电现象，并总结出了右手定则B．家用电磁炉工作原理与涡流有关，运用了电磁感应规律C．由楞次定律可知，感应电流产生的磁场一定与原磁场方向相反D．通过线圈的电流变化越快，该线圈自感系数就越大，产生的感应电动势越强【答案】B15\n【解析】安培总结了磁场对电流的作用力规律，没有发现电磁感应的规律，故A错误；家用电磁炉工作原理与涡流有关，运用了电磁感应规律，故B正确；楞次定律告诉我们感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，说明感应电流的方向与原磁场方向有关，不一定相反，故C错误；自感系数与电流无关，是线圈本身属性，故D错误。11．如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流。各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是【答案】CD12．如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右【答案】D15\n【解析】本题考查电磁感应有关的知识，为中等难度题目。条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后减小。当通过线圈的磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势。当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势。综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右。13．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b【答案】B14．如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。以下判断中正确的是A．释放圆环，环下落时环的机械能守恒B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D．给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势15\n【答案】AC15．法拉第通过精心设计的一系列实验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来.在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的在磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流【答案】A【解析】电磁感应现象的产生条件是：穿过电路的磁通量发生变化.静止导线上的稳恒电流产生恒定的磁场，静止导线周围的磁通量没有发生变化，近旁静止线圈中不会有感应电流产生，A错。而B､C､D三项中都会产生电磁感应现象，有感应电动势（或感应电流）产生。16．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动15\n【答案】BC【解析】设PQ向右运动，用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上。若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N→M，对MN用左手定则判定可知MN向左运动，可见A选项不正确。若PQ向右减速运动，则穿过L1的磁通量减少，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M→N，用左手定则判定可知MN向右运动，可见C正确。同理设PQ向左运动，用上述类似方法可判定B正确，而D错误。17．如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动【答案】B18．如图所示，LOO'L'为一折线，它所形成的两个角∠LOO'和∠OO'L'均为45°。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO'的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－时间（I–t）关系的是（时间以l/v为单位）15\n【答案】D【解析】切割磁感线的是正方形线框的上下两边，由右手定则可知图D正确。19．关于安培力和洛伦兹力的异同，下列说法中正确的是A．两种力本质上都是磁场对运动电荷的作用B．洛伦兹力与带电粒子的运动方向有关，安培力与自由电荷定向移动的方向有关C．两种力的方向均可用右手定则判断D．安培力、洛伦兹力都一定不做功【答案】AB15\n20．下列关于楞次定律的说法中正确的是A．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量B．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C．感应电流的磁场总与引起感应电流的磁场方向相反D．感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致【答案】BD【解析】根据楞次定律，感应电流具有这样的方向，就是感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。由此可见，感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化，而不是引起它的磁通量，反过来说，如果磁通量不发生变化，就没有感应电流的产生。21．如图甲所示，圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度的变化如图乙所示。在t=0时磁感应强度的方向指向纸里，则在0~和~的时间内，关于环中的感应电流i的大小和方向的说法，正确的是A．i大小相等，方向先是顺时针，后是逆时针B．i大小相等，方向先是逆时针，后是顺时针C．i大小不等，方向先是顺时针，后是逆时针D．i大小不等，方向先是逆时针，后是顺时针【答案】A22．磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁，在轨道两旁铺设一系列的铝环。当列车运行时，电磁铁产生的磁场相对铝环运动，列车凌空浮起，使车与轨道间的摩擦减小到很小，从而提高列车的速度。以下说法正确的是A．当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相同B．当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相反15\nC．当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相同D．当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相反【答案】B【解析】列车通过铝环时，铝环中磁通量增大，铝环中产生感应电流，由楞次定律可知，铝环中感应电流的磁场方向与电磁铁的磁场方向相反，从而使电磁铁受到向上的力，使列车悬浮。23．（2022·新课标全国Ⅲ卷）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向【答案】D【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。24．（2022·上海卷）磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁15\nA．向上运动B．向下运动C．向左运动D．向右运动【答案】B【解析】据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项B正确。【方法技巧】通过安培定则判断感应磁场方向，通过楞次定律判断磁铁的运动情况。25．（2022·海南卷）如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，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逆时针方向【答案】D【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向，以及学会根据楞次定律来确定感应电流的方向。15\n26．（2022·上海卷）如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时A．在t1~t2时间内，L有收缩趋势B．在t2~t3时间内，L有扩张趋势C．在t2~t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流D．在t3~t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流【答案】AD【方法技巧】线圈内通有非均匀变化的磁场，导线框内产生变化的电流，该电流激发出变化的磁场，才可以使圆环产生感应电流；线圈内通有均匀变化的磁场，导线框内产生稳定的电流，该电流激发出的是稳定的磁场，不会使圆环产生感应电流。15
