2022届全国高三物理模拟试题汇编：楞次定律

试卷更新日期：2022-08-10 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 如图（a）所示，导体棒甲、导轨、硬金属环乙构成闭合回路，硬金属环丙放在乙的正中央，导棒甲在匀强磁场中向右做加速运动；把导棒甲和磁场去掉，如图（b）所示在导轨的两端加上电源，下列说法正确的是（）

A、对图（a），乙丙两金属环的电流方向相同 B、对图（a），丙有扩张的趋势 C、对图（b），若电源是直流电源，则丙没有电能生成 D、对图（b），若电源是正弦交流电，则每个周期内乙丙的排斥时间为半个周期

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2. 如图所示，长直导线AB与矩形导线框abcd固定在同一平面内，且AB平行于ab，长直导线中通有图示方向的电流，当电流逐渐减弱时，下列判断正确的是（）

A、线框有收缩的趋势 B、穿过线框的磁通量逐渐增大 C、线框所受安培力的合力方向向左 D、线框中将产生逆时针方向的感应电流

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3. 如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根用细线竖直悬挂的条形磁铁。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列说法正确的是（）

A、从上往下看，圆环中感应电流方向先逆时针后顺时针 B、圆环经过磁铁顶端和底端时的速度相等 C、圆环经过磁铁中心O处加速度最大 D、细线对磁铁的拉力始终大于磁铁的重力

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4. 利用电磁感应驱动的电磁炮，原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管内线圈右侧。首先将开关S接1，使电容器完全充电，然后将S转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示，金属小球在 $0 ∼ t_{1}$ 的时间内被加速发射出去（ $t_{1}$ 时刻刚好运动到右侧管口）。下列关于该电磁炮的说法正确的是（）

A、小球在塑料管中的加速度随线圈中电流的增大而增大 B、在 $0 ∼ t_{1}$ 的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 C、适当加长塑料管可使小球获得更大的速度 D、在 $0 ∼ t_{1}$ 的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向

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5. 有一种磁悬浮地球仪，如图甲所示。其原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮在空中。下列说法正确的是（）

A、线圈的两端应该接交流电源 B、线圈的a端点须连接直流电源的正极 C、线圈的a端点须连接直流电源的负极 D、地球仪根据异名磁极互相排斥的原理工作

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6. 如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是（）

A、灯泡的亮暗不会发生变化 B、磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力 C、从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向 D、若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小

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7. 长直导线与环形导线固定在同一平面内，长直导线中通有如图所示方向的电流，当电流大小均匀增大时（）

A、环形导线有扩张的趋势 B、环形导线受到的安培力大小保持不变 C、环形导线中有顺时针方向的感应电流 D、环形导线中的感应电流大小保持不变

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8. 安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N 极。闭合开关一段时间后观察，发现铜环静止不动，安培由此错失了发现电磁感应现象的机会。实际上在电路闭合的瞬间，下列现象描述正确的是（）

A、从右向左看，铜环中有逆时针的感应电流 B、从右向左看，铜环中有顺时针的感应电流 C、铜环仍保持不动 D、铜环会远离磁铁

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9. 航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同、已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S的瞬间（）

A、铝环向右运动，铜环向左运动 B、铝环和铜环都向右运动 C、铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 D、从左向右看，铜环中的感应电流沿顺时针方向

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10. 如图，长直导线MN置于三角形金属线框abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流，当电流逐渐增大时，线框中（）

A、磁通量变化量为零 B、没有产生感应电流 C、感应电流方向为abca D、感应电流方向为acba

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二、多选题

11. 如图所示，光滑水平面上虚线和之间存在竖直向上的匀强磁场，宽度 $L_{0} = 0.4 m$ 。质量 $m = 0.6 k g$ 、电阻 $R = 0.8 Ω$ 的单匝长方形线框 $a b d c$ 静止放在虚线左侧距离为 $s = 0.6 m$ 处，线框 $a b$ 的边长为 $L_{1} = 0.4 m$ ， $a c$ 的边长为 $L_{2} = 1.3 m$ 。现用一水平向右的恒力 $F = 2 N$ 拉线框，当 $c d$ 边刚进入磁场时线框受到的安培力等于恒力F的0.8倍，当 $c d$ 边刚要出磁场时线框受到的安培力恰好等于F。下列说法正确的是（）

A、线框在磁场中受到的安培力始终向左 B、磁感应强度的大小为 $8 T$ C、 $c d$ 边在磁场中运动的时间为 $0.31 s$ D、 $a b$ 边刚进入磁场时，线框的加速度大小为 $\frac{14}{3} m / s^{2}$

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12. 如图所示的水平导轨足够长，两导轨所在的区域处于竖直向下的匀强磁场中，导轨间距为L，光滑金属棒a、b质量分别为4m和m，均垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好。一根不可伸长的绝缘轻质细线一端系在金属棒b的中点，另一端绕过光滑的定滑轮与质量也为m重物c相连，不计滑轮的质量和摩擦，线的水平部分与导轨平行且足够长，c离地面足够高，重力加速度为g。由静止释放重物c后，两金属棒始终处与导轨垂直并沿导轨向右运动，已知金属棒a、b的电阻均为R，导轨电阻忽略不计，则在金属棒a、b达到稳定状态后（）

A、金属棒a、b产生的电动势大小相同 B、沿磁场方向往下看，线框中的电流方向为逆时针 C、导体棒a的加速度大小为 $\frac{1}{3}$ g D、细线中的拉力大小为 $\frac{5}{6}$ mg

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13. 如图所示，间距 $L = 1 m$ 、足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，其左端接一阻值 $R = 1 Ω$ 的定值电阻。直线MN垂直于导轨，在其左侧面积 $S = 0.5 m^{2}$ 的圆形区域内存在垂直于导轨所在平面向里的磁场，磁感应强度B随时间的变化关系为 $B = 6 t (T)$ ，在其右侧（含边界MN）存在磁感应强度大小 $B_{0} = 1 T$ 、方向垂直导轨所在平面向外的匀强磁场。 $t = 0$ 时，某金属棒从MN处以 $v_{0} = 8 m / s$ 的初速度开始水平向右运动，已知金属棒质量 $m = 1 k g$ ，与导轨之间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，导轨、金属棒电阻不计且金属棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时，闭合回路中有大小为5A的顺时针方向的电流 B、闭合回路中一直存在顺时针方向的电流 C、金属棒在运动过程中受到的安培力方向先向左再向右 D、金属棒最终将以1m/s的速度匀速运动

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14. 如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（）

A、圆环中会产生顺时针方向的电流 B、圆环中感应电流的大小始终不变 C、圆环的水平速度一直在减小 D、圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度

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三、综合题

15. 如图所示，足够长的光滑竖直平行金属轨道处于一个很大的匀强磁场中，已知轨道宽为l，磁感应强度大小为B、方向垂直轨道平面水平指向纸里。轨道上端接入一个滑动变阻器和一个定值电阻，已知滑动变阻器的最大阻值为R，定值电阻阻值为 $\frac{R}{3}$ ， .轨道下端有根金属棒CD恰好水平搁在轨道上，接触良好，已知金属棒质量为m。变阻器滑片位置aP= $\frac{a b}{3}$ ， CD棒在一平行于轨道平面的竖直向上F作用下，以某一初速度开始向上做匀减速直线运动，已知初速度大小为v₀ ，加速度大小为a、金属棒和轨道的电阻不计，重力加速度大小为g。则

(1)、请说明金属棒运动过程中棒中感应电流方向；

(2)、保持滑片P位置不变，金属棒运动过程中经过多少时间时流过定值电阻的电流为零？此时外力F多大？

(3)、保持滑片P位置不变，金属棒运动过程中经过多少时间时流过定值电阻的电流为I₀（I₀已知且非零值）？

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