【創(chuàng)新設計】高中物理教科版選修3-2-對點練習-第一章-電磁感應1.5

右手定則的應用1．在北半球上，地磁場豎直重量向下．飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變．由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差，設飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處電勢為φ2則()A．若飛機從西往東飛，φ1比φ2高B．若飛機從東往西飛，φ2比φ1高C．若飛機從南往北飛，φ1比φ2高D．若飛機從北往南飛，φ2比φ1高答案AC解析對A選項：地磁場豎直重量向下，手心向上，拇指指向飛機飛行方向，四指指向左翼末端，故φ1＞φ2，A選項正確．同理，飛機從東往西飛，仍是φ1＞φ2，B選項錯誤．從南往北、從北往南飛，都是φ1＞φ2，故C選項正確，D選項錯誤．2.圖1－5－7如圖1－5－7所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′，都處于同一水平面內，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，現(xiàn)在垂直于導軌放置一根導體棒MN，用一水平向右的力F拉動導體棒MN，以下關于導體棒MN中感應電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()A．感應電流方向是N→MB．感應電流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右答案AC解析方法1：由右手定則易知，MN中感應電流方向是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2：由楞次定律知，本題中感應電流是由于MN相對于磁場向右運動引起的，則安培力必定阻礙這種相對運動，由安培力方向既垂直于電流方向又垂直于磁場方向可判知，MN所受安培力方向必定垂直于MN水平向左，再由右手定則，簡潔推斷出感應電流的方向是N→M.故選A、C.楞次定律的應用3.圖1－5－8如圖1－5－8所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下但未插入線圈內部．當磁鐵向下運動時()A．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥答案B解析由“增反減同”，N極向下運動，原磁通量增加，感應電流磁場方向與原磁場方向相反，由安培定則知感應電流方向與圖中箭頭方向相同，由“來拒去留”，知磁鐵與線圈相互排斥，故B正確．4.圖1－5－9如圖1－5－9所示，通電直導線L和平行直導線放置的閉合導體框abcd，當通電導線L運動時，以下說法正確的是()A．當導線L向左平移時，導體框abcd中感應電流的方向為abcdaB．當導線L向左平移時，導體框abcd中感應電流的方向為adcbaC．當導線L向右平移時，導體框abcd中感應電流的方向為abcdaD．當導線L向右平移時，導體框abcd中感應電流的方向為adcba答案AD解析當導線L向左平移時，閉合導體框abcd中磁場減弱，磁通量削減，abcd回路中產生的感應電流的磁場將阻礙磁通量的削減，由于導線L在abcd中磁場方向垂直紙面對里，所以abcd中感應電流的磁場方向應為垂直紙面對里，由安培定則可知感應電流的方向為abcda，選項A正確；當導線L向右平移時，閉合電路abcd中磁場增加，磁通量增加，abcd回路中產生的感應電流的磁場將阻礙磁通量的增加，可知感應電流的磁場為垂直紙面對外，再由安培定則可知感應電流的方向為adcba，選項D正確.(時間：60分鐘)題組一右手定則的應用1.圖1－5－10兩根相互平行的金屬導軌水平放置于圖1－5－10所示的勻強磁場中，在導軌上與導軌接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()A．導體棒CD內有電流通過，方向是D→CB．導體棒CD內有電流通過，方向是C→DC．磁場對導體棒CD的作用力向左D．磁場對導體棒AB的作用力向右答案B解析當導線AB向右運動時，由右手定則可以推斷回路中感應電流方向為A→C→D→B，再依據左手定則進一步確定CD的受力方向向右，AB受力方向向左．2.圖1－5－11如圖1－5－11所示，導體棒AB、CD可在水平軌道上自由滑動，且兩水平軌道在中心交叉處互不相通．當導體棒AB向左移動時()A．AB中感應電流的方向為A到BB．AB中感應電流的方向為B到AC．CD向左移動D．CD向右移動答案AD解析當導體棒AB向左移動時，由右手定則可以推斷回路中感應電流方向為A→B→C→D→A，故A項正確，B項錯誤；再依據左手定則可確定CD棒受力向右，故C項錯誤，D項正確．3.圖1－5－12閉合線圈abcd在磁場中運動到如圖1－5－12所示位置時，ab邊受到的磁場力豎直向上，此線圈的運動狀況可能是()A．向右進入磁場B．向左移出磁場C．以ab為軸轉動D．以cd為軸轉動答案B解析ab邊受磁場力豎直向上，由左手定則知，通過ab的電流方向是由a指向b，由右手定則可知當線圈向左移出磁場時，bc邊切割磁感線可產生順時針方向的電流，故A錯誤，B正確；當以ab或cd為軸轉動時，在題圖所示位置，導線不切割磁感線，無感應電流產生，故C、D錯誤．4.圖1－5－13如圖1－5－13所示，MN、PQ為同一水平面的兩平行導軌，導軌間有垂直于導軌平面的磁場，導體ab、cd與導軌有良好的接觸并能滑動，當ab沿軌道向右滑動時，則()A．cd向右滑B．cd不動C．cd向左滑D．無法確定答案A解析對ab應用右手定則確定回路中電流方向，應用左手定則確定cd受力后的運動方向，與磁場的方向無關．本題也可用“來拒去留”直接推斷．5.圖1－5－14如圖1－5－14所示，導線框abcd與通電直導線在同一平面內，直導線通有恒定電流并通過ad和bc的中點，當線框向右運動的瞬間，則()A．線框中有感應電流，且按順時針方向B．線框中有感應電流，且按逆時針方向C．線框中有感應電流，但方向難以推斷D．由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應電流答案B解析此題可用兩種方法求解，借此感受分別在哪種狀況下應用右手定則和楞次定律更便捷．方法一：首先由安培定則推斷通電直導線四周的磁場方向(如圖所示)，因ab導線向右做切割磁感線運動，由右手定則推斷感應電流方向由a→b，同理可推斷cd導線中的感應電流方向由c→d，ad、bc兩邊不做切割磁感線運動，所以整個線框中的感應電流是沿逆時針方向的．方法二：首先由安培定則推斷通電直導線四周的磁場方向(如圖所示)，由對稱性可知合磁通量Φ＝0；其次當導線框向右運動時，穿過線框的磁通量增大(方向垂直紙面對里)，由楞次定律可知感應電流的磁場方向應垂直紙面對外，最終由安培定則推斷感應電流按逆時針方向，故B選項正確．題組二對楞次定律的理解和使用6．依據楞次定律知：感應電流的磁場肯定是()A．阻礙引起感應電流的磁通量B．與引起感應電流的磁場方向相反C．阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化D．與引起感應電流的磁場方向相同答案C解析感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化．7.圖1－5－15某試驗小組用如圖1－5－15所示的試驗裝置來驗證楞次定律．當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應電流的方向是()A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b答案D解析①確定原磁場的方向；條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下．②明確閉合回路中磁通量變化的狀況：向下的磁通量增加．③由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中的感應電流產生的磁場方向向上．④應用安培定則可以推斷感應電流的方向為逆時針(俯視)，即：電流的方向從b→G→a.同理可以推斷出條形磁鐵穿出線圈的過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得：線圈中將產生順時針的感應電流(俯視)，即：電流的方向從a→G→b.8.圖1－5－16如圖1－5－16所示，金屬環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直紙面對里．當磁感應強度漸漸增大時，內、外金屬環(huán)中感應電流的方向為()A．外環(huán)順時針、內環(huán)逆時針B．外環(huán)逆時針，內環(huán)順時針C．內、外環(huán)均為逆時針D．內、外環(huán)均為順時針答案B解析首先明確爭辯的回路由外環(huán)和內環(huán)共同組成，回路中包圍的磁場方向垂直紙面對里且內、外環(huán)之間的磁通量增加．由楞次定律可知兩環(huán)之間的感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，垂直于紙面對外，再由安培定則推斷出感應電流的方向是：在外環(huán)沿逆時針方向，在內環(huán)沿順時針方向，故選項B正確．9.圖1－5－17如圖1－5－17所示，A是用毛皮摩擦過的橡膠圓形環(huán)，由于它的轉動，使得金屬環(huán)B中產生了如圖所示方向的感應電流，則A環(huán)的轉動狀況為()A．順時針勻速轉動B．逆時針加速轉動C．逆時針減速轉動D．順時針減速轉動答案BD解析B環(huán)中感應電流為逆時針，依據安培定則推斷可知，感應電流的磁場為垂直紙面對外，依據楞次定律能產生這樣的磁場，是由于A環(huán)旋轉時A環(huán)上負電荷定向運動產生一個垂直紙面對外減弱的磁場或者產生一個垂直紙面對里增加的磁場的結果，負電荷的運動方向與電流方向相反，依據安培定則可得出，A環(huán)逆時針加速轉動時產生方向垂直紙面對里的增加的磁場，或A環(huán)順時針減速轉動時產生垂直紙面對外的減弱的磁場．故正確答案為B、D.10.圖1－5－18(2022·綿陽高三其次次診斷性考試)如圖1－5－18所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿立在導軌上，直桿從圖示位置由靜止開頭在重力作用下運動，運動過程中Q端始終在OC上，空間存在著垂直紙面對外的勻強磁場，則在PQ桿滑動的過程中，下列推斷正確的是()A．感應電流的方向始終是由P→QB．感應電流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁場力的方向垂直于桿向左D．PQ受磁場力的方向先垂直于桿向右，后垂直于桿向左答案B解析在PQ桿滑動的過程中，桿與導軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內的磁通量先增大后減小，由楞次定律可推斷B項對，A項錯．再由PQ中電流方向及左手定則可推斷C、D項錯誤．故選B.11.圖1－5－19如圖1－5－19所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在勻強磁場中，將它從勻強磁場中勻速拉出，以下各種說法中正確的是()A．向左拉出和向右拉出時，環(huán)中感應電流方向相反B．向左或向右拉出時，環(huán)中感應電流方向都是沿順時針方向C．向左或向右拉出時，環(huán)中感應電流方向都是沿逆時針方向D．將圓環(huán)拉出磁場的過程中，當環(huán)全部處在磁場中運動時，也有感應電流產生答案B解析圓環(huán)中感應電流的方向，取決于圓環(huán)中磁通量的變化狀況，向左或向右將圓環(huán)拉出磁場的過程中，圓環(huán)中垂直紙面對里的磁感線的條數都要削減，依據楞次定律可知，感應電流產生的磁場的方向與原磁場方向相同，即都垂直紙面對里，應用安培定則可以推斷出感應電流的方向沿順時針方向．圓環(huán)全部處在磁場中運動時，雖然導線做切割磁感線運動，但環(huán)中磁通量不變，只有圓環(huán)離開磁場，環(huán)的一部分在磁場中，另一部分在磁場外時，環(huán)中磁通量才發(fā)生變化，環(huán)中才有感應電流．B選項正確．12.圖1－5－20如圖1－5－20所示，金屬線框與直導線AB在同一平面內，直導線中通有電流I，若將線框由位置1拉至位置2的過程中，線框的感應電流的方向是()A．先順時針，后逆時針，再順時針B．始終順時針C．先逆時針，后順時針，再逆時針D．始終逆時針答案C解析在靠近導線AB直處處于中間位置的過程中，磁通量先增大后減小，原磁場方向垂直紙面對里，感應電流的磁場方向應先垂直紙面對外后垂直向里，由右手螺旋定則可推斷電流為先逆時針后順時針，同理當遠離導線的過程中，磁通量漸漸減小，感應電流為逆時針，故選C.13.圖1－5－21為推斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖1－5－21所示．已知線圈由a端開頭繞至b端；當電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉．(1)將磁鐵N極向下從線