2022届全国高三物理模拟试题汇编：楞次定律及答案

这是一份2022届全国高三物理模拟试题汇编：楞次定律及答案，共6页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
 楞次定律一、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，金属小球在的时间内被加速发射出去（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。质量、电阻的单匝长方形线框静止放在虚线左侧距离为处，线框的边长为，的边长为。现用一水平向右的恒力拉线框，当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C．边在磁场中运动的时间为D．边刚进入磁场时，线框的加速度大小为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gD．细线中的拉力大小为mg13．如图所示，间距、足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，其左端接一阻值的定值电阻。直线MN垂直于导轨，在其左侧面积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，在其右侧（含边界MN）存在磁感应强度大小、方向垂直导轨所在平面向外的匀强磁场。时，某金属棒从MN处以的初速度开始水平向右运动，已知金属棒质量，与导轨之间的动摩擦因数，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，下列说法正确的是（　　）A．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，.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=，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）？答案解析部分1．【答案】D2．【答案】C3．【答案】C4．【答案】D5．【答案】B6．【答案】B7．【答案】D8．【答案】A9．【答案】D10．【答案】C11．【答案】A,C12．【答案】B,D13．【答案】A,C,D14．【答案】C,D15．【答案】（1）解：金属棒先向上匀减速直线运动，减到零后向下匀加速直线运动．因此根据右手定则，当金属棒CD向上运动时，棒中感应电流方向为：D→C；然后当金属棒CD向下运动时，棒中感应电流方向为： C→D（2）解：若流过定值电阻的电流为零，则此时电路中没有感应电流，即感应电动势为零，根据E=BLv可知道v=0根据运动学公式0= v0+at得到金属棒运动过程中经过流过定值电阻的电流为零，此时安培力为零，根据牛顿第二定律，得到mg-F=ma此时外力F =mg-ma（3）解：保持滑片P位置不变，并联电阻为回路总电阻为流过定值电阻的电流为I0时，此时干路电流为电动势为E=2I0•R=I0R根据E=BLv得到讨论：金属棒先向上匀减速直线运动，后向下匀加速直线运动①当v0< 时，只在向下加速过程中，才出现流过定值电阻的电流为I0。根据运动学公式得到解得②当v0≥时，向上和向下过程中都出现流过定值电阻的电流为I0向上过程中，由v=v0-at可得向下过程中，由-v=v0-at可得