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【2022届】高考物理选择题专项练习集：导体切割磁感线时的感应电动势 右手定则(深圳特供)
一、单项选择题（共26小题；共104分）
1. 如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻 连接，金属棒 垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场。棒获得初速度 后开始向右运动。则 棒中感应电流的方向和 棒的速度
A. 由 指向 ，变大 B. 由 指向 ，变小
C. 由 指向 ，变大 D. 由 指向 ，变小
2. 如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为 。使该线框从静止开始绕过圆心 、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小应为
A. B. C. D.
3. 闭合线圈 运动到如图所示的位置时， 边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是
A. 向左平动进入磁场 B. 向右平动进入磁场
C. 向上平动 D. 向下平动
4. 如图所示，金属导轨置于水平面内，磁场方向与导轨平面垂直，如果导线 在恒定外力 作用下向左运动时，关于回路中的电流方向和两导线所受安培力的方向正确的是
A. 顺时针方向， 受力向右， 受力向左
B. 顺时针方向， 受力向左， 受力向右
C. 逆时针方向， 受力向右， 受力向左
D. 逆时针方向， 受力向左， 受力向右
5. 如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片 、 分别与金属盘的边缘和转动轴接触。若使金属盘按图方向（俯视顺时针方向）转动起来，下列说法正确的是
A. 电阻 中有 方向的感应电流
B. 电阻 中有 方向的感应电流
C. 穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻 中无感应电流
D. 调换磁铁的 、 极同时改变金属盘的转动方向， 中感应电流的方向也会发生改变
6. 下列四图中能产生感应电流的是：（图中的导体是闭合回路中的一部分）
A. B.
C. D.
7. 如图表示闭合回路的一部分导体在磁极间运动的情形，图中导体垂直于纸面， 表示导体的横截面， 、 、 、 分别表示导体运动中的四个不同位置，箭头表示导体在那个位置上的运动方向，则导体中感应电流的方向为垂直纸面向里时，导体的位置是
A. B. C. D.
8. 边长为 的正方形金属导线框，从图所示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方水平，且垂直于线框平面，磁场区高度为 ，上、下边界如图中虚线所示，，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中
A. 线框中总有感应电流存在
B. 线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针
C. 线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针
D. 线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下
9. 如图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示。则列车的运动情况可能是
A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 匀减速运动 D. 变加速运动
10. 金属圆盘的平面与匀强磁场垂直，如图所示，当圆盘按图示方向转动时，比较圆盘边缘的电势与圆心的电势
A. 边缘的电势较高 B. 圆心的电势较高
C. 边缘和圆心的电势相等 D. 无法确定
11. 如图所示，使一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场，则从 边进人磁场起至 边拉出磁场止，线圈内感应电流方向的情况是
A. 先沿 的方向，然后无电流，以后又沿 方向
B. 先沿 的方向，然后无电流，以后又沿 方向
C. 先无电流，当线圈全部进人磁场后才有电流
D. 先沿 的方向，然后无电流，以后又沿 方向
12. 金属杆 水平放置在某高处，当它被平抛进入方向竖直向上的匀强磁场中时（如图所示），忽略空气阻力，以下说法中正确的是
A. 运动过程中感应电动势大小不变，且
B. 运动过程中感应电动势大小不变，且
C. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且
D. 由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且
13. 如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为 ；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度 运动时，棒两端的感应电动势大小为 ．则 等于
A. B. C. D.
14. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 以水平速度 抛出，且棒与磁场垂直，设棒在落下的过程中方向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动的过程中产生的感应电动势大小变化情况是
A. 越来越大 B. 越来越小 C. 保持不变 D. 无法判断
15. 如图所示，在匀强磁场中， 和 是两条平行的金属导轨，而 与 为串联有电压表和电流表的两根金属棒，当两棒以相同速度向右运动时，正确的是
A. 电压表有读数，电流表有读数 B. 电压表无读数，电流表无读数
C. 电压表有读数，电流表无读数 D. 电压表无读数，电流表有读数
16. 下图所示的是闭合电路中的一部分导线在磁场中运动情况，其中能产生感应电流的情况是
A. B.
C. D.
17. 与 轴夹角为 的匀强磁场的磁感应强度为 ，如图所示，长为 的金属杆在匀强磁场中运动时始终与 平面垂直（图中小圆为其截面），以下哪些情况一定能在杆中获得方向相同、大小为 的感应电动势
杆以 速率向 方向运动
杆以速率 垂直磁场方向运动
杆以速率 沿 方向运动
杆以速率 沿 方向运动
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
18. 如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻 和 ，导体棒 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 的电流为由 到 ，流过 的电流为由 到
B. 流过 的电流为由 到 ，流过 的电流为由 到
C. 流过 的电流为由 到 ，流过 的电流为由 到
D. 流过 的电流为由 到 ，流动 的电流为由 到
19. 如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片 、 分别与金属盘的边缘和转动轴接触。若使金属盘按图示方向（俯视顺时针方向）转动起来，下列说法正确的是
A. 电阻 中有 方向的感应电流
B. 电阻 中有 方向的感应电流
C. 穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻 中无感应电流
D. 调换磁铁的 、 极同时改变金属盘的转动方向， 中感应电流的方向也会发生改变
20. 如图所示， 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里， 边界与线框的边 所在的水平直线成 角， 、 分别是 和 的中点.关于线框中的感应电流，正确的说法是
A. 当 点经过边界 时，线框中感应电流最大
B. 当 点经过边界 时，线框中感应电流最大
C. 当 点经过边界 时，线框中感应电流最大
D. 当 点经过边界 时，线框中感应电流最大
21. 如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为 的是
A. 乙和丁 B. 甲、乙、丁 C. 甲、乙、丙、丁 D. 只有乙
22. 如图所示，用铝板制成 型框，将一质量为 的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度 匀速运动，悬绳拉力为 ，则
A. 悬线竖直， B. 悬线竖直，
C. 悬线竖直， D. 无法确定 的大小和方向
23. 如图，直角三角形金属框 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为 ，方向平行于 边向上。当金属框绕 边以角速度 逆时针转动时， 、 、 三点的电势分别为 、 、 。已知 边的长度为 。下列判断正确的是
A. ，金属框中无电流
B. ，金属框中电流方向沿
C. ，金属框中无电流
D. ，金属框中电流方向沿
24. 如图所示，两相邻有界匀强磁场的宽度均为 ，磁感应强度大小相等、方向相反，均垂直于纸面。有一边长为 的正方形闭合线圈向右匀速通过整个磁场。用 表示线圈中的感应电流，规定逆时针方向为电流正方向，图示线圈所在位置为位移起点，则下列关于 的图象中正确的是
A. B.
C. D.
25. 如图所示， 形金属框架竖直放置在绝缘地面上，框架的上端接有一电容器 ，金属框架处于水平方向的匀强磁场中。将一电阻为 的金属棒 从一定高度处由静止释放，下落过程中金属棒方向始终平行于地面，且与金属框架接触良好。忽略金属棒与金属框架之间的摩擦，在金属棒由静止开始下落的过程中，以下说法正确的是
A. 金属棒做自由落体运动
B. 电容器左侧极板将带上正电荷
C. 电容器储存的电能等于金属棒减少的重力势能
D. 金属棒减少的机械能大于电容器储存的电能
26. 如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框 ， 边长大于 边长，置于垂直纸面向里、边界为 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于 。第一次 边平行 进入磁场，线框上产生的热量为 ，通过线框导体横截面积的电荷量为 ；第二次 边平行于 进入磁场，线框上产生的热量为 ，通过线框导体横截面的电荷量为 ，则
A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、双项选择题（共4小题；共16分）
27. 两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒 和 可以自由滑动。当 在外力 作用下向右运动时，下列说法中正确的是
A. 导体棒 内有电流通过，方向是
B. 导体棒 内有电流通过，方向是
C. 磁场对导体棒 的作用力向左
D. 磁场对导体棒 的作用力向左
28. 如图所示，将一根直导体棒 的两端与一 形导电框架 连接成闭合电路，且导体棒可在框架上自由滑动。将该导体棒在框架上滑动时，导体棒中产生的感应电流方向正确的是
A. 框架水平且 沿东西方向放置， 向北运动时电流向西
B. 框架水平且 沿东西方向放置， 向南运动时电流向西
C. 框架竖直且 沿东西方向放置， 向上运动时电流向西
D. 框架竖直且 沿东西方向放置， 向下运动时电流向西
29. 如图所示，在一竖直平面内的三条平行导线上串有两个电阻 和 ，导体棒 与三条导线均接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略。若导体棒向左加速运动，则
A. 流经 的电流方向向上 B. 流经 的电流方向向下
C. 流经 的电流方向向下 D. 流经 的电流方向向上
30. 如图所示，区域内存在磁感应强度为 、垂直纸面向里的匀强磁场。电阻为 、半径为 、圆心角为 的扇形闭合导线框 绕垂直于纸面的 轴以角速度 匀速转动（ 轴位于磁场边界）则
A. 边进入磁场过程中感应电流大小为
B. 线框整体在磁场中转动时， 的电势比 点电势高
C. 线框整体在磁场中转动时，如在 边串接一个电流表，电流表的读数为零
D. 线框整体在磁场中转动时，如在 边并接一个电压表，电压表的读数不为零
答案
第一部分
1. D
【解析】根据右手定则可以判断，感应电流方向为 指向 ，根据左手定则判断，导体棒受安培力向左，所以导体棒减速运动，ABC错误D正确。
2. C
3. A
4. C
5. B
【解析】根据右手定则可判 中有 方向的电流，B正确，A、C错；D选项中流过 的感应电流方向不变，D错。
6. A
【解析】根据导体运动方向与磁感线方向的关系可判断A中可以产生感应电流，B、C 、D导体棒都没有切割磁感线，故无感应电流。
7. A
【解析】两磁体间的磁场方向是向下的，根据右手定则可知A项正确。
8. C
【解析】因为 ，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变，线框中无感应电流，A 项错误；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流是顺时针，C 项正确，B 项错；在 C 项的基础上结合左手定则可知，线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上。D项错误。
9. C
【解析】当列车通过线圈时，线圈的左边或右边切割磁感线，由 可得电动势的大小由速度 决定，由图象可得线圈产生的感应电动势均匀减小，则列车做匀减速运动，选项C正确。
10. A
【解析】圆盘半径做切割磁感线运动，根据右手定则，若有电流，电流从圆心流向边缘，由于是电源内部，电流从低电势点流向高电势点，故边缘电势较高，故选项A正确。
11. D
【解析】线圈进磁场过程， 边切割磁感线，根据右手定则，电流方向沿 ；线圈完全在磁场中运动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中无电流；线圈出磁场过程， 边切割磁感线，由右手定则，电流方向沿 ，故选项D正确。
12. A
【解析】金属杆做平抛运动，水平方向匀速垂直切割磁感线运动，产生的感应电动势大小不变，由右手定则知， 端电势比 端高，竖直方向平行磁感线运动，不产生感应电动势，故在运动过程中产生的感应电动势大小不变并且 端电势比 端高，故选项A正确，其它选项都错误。
13. B
【解析】由法拉第电磁感应定律知直金属棒运动时其两端电动势 ，将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，并置于与磁感应强度垂直的平面内，并沿折线夹角平分线的方向以相同的速度 运动时，，则 ．因此B对，A、C 、D错误．
14. C
【解析】在运用公式 进行感应电动势的运算时，要注意该公式中 、 、 三者必须互相垂直.如果不互相垂直，要进行相应的分解后运用分量代入运算.本题中切割速度为金属棒的水平分速度，水平分速度不变，故感应电动势大小保持不变，选C。
15. B
【解析】当 与 以相同速度向右运动时， 围成的闭合回路的磁通量无变化，则回路内无感应电流，使电压表和电流表指针偏转必须有电流流过电表，所以两表无示数，故B选项正确.
16. A
17. D
【解析】根据 可知四种情况下产生的感应电动势均为 ，再由右手定则判断四种情况下电流的方向，符合题意的是D。
18. B
【解析】根据磁场方向和导体棒的运动方向，用右手定则可以判断出在 中产生的感应电动势的方向由 指向 ，即导体棒下端电势高、上端电势低，所以在接入 的闭合电路中，电流由 流向 ，在接入 的闭合电路中，电流由 流向a.
19. B
【解析】根据右手定则可判 中有 方向的电流，B对，A、 C错；
D选项中流过 的感应电流方向不变，D错。
20. B
【解析】当 点经过边界 时，切割磁感线的有效长度是 ，感应电流达到最大.
21. B
22. A
【解析】本题易错点是忽视了 型框的竖直边产生感应电动势，从而在 型框内产生电场。设两板间的距离为 ，由于向左运动过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，动生电动势大小 ，即带电小球处于电势差为 的电场中，所受电场力 ，设小球带正电，则电场力方向向上，同时小球所受洛伦兹力 ，方向由左手定则判断竖直向下，即 ，故无论小球带什么电怎样运动，，选项A正确。
23. C
【解析】闭合金属框在匀强磁场中以角速度 逆时针转动时，穿过金属框的磁通量始终为零，金属框中无电流。由右手定则可知 ，A、B、D选项错误； 、 两点的电势差 ，选项C正确。
24. C
【解析】线圈进入磁场，在进入磁场的 的过程中，，电流 ，根据右手定则判断方向为逆时针方向，为正方向；
在 的过程中，电动势 ，电流 ，根据右手定则判断方向为顺时针方向，为负方向；
在 的过程中，，电流 ，根据右手定则判断方向为逆时针方向，为正方向，故ABD错误，C正确。
25. D
【解析】由于金属棒在下下落过程中除了受到重力，还受到安培力，所以不是做自由落体运动，故A错误；
根据右手定则判断出电流从 向 流，故电容器右侧极板上带正电荷，故B错误；
根据能量守恒，电容器储存的电能 ，故C错误，故D正确；
故选D。
26. A
【解析】根据功能关系知，线框上产生的热量等于克服安培力做的功，即
同理 ，又 ，故
因
故 。因此A正确.
第二部分
27. B， C
【解析】 棒切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可知， 棒中感应电流的方向为 ，则导体棒 中的感应电流方向为 ，选项A错误，B正确；由左手定则可知，磁场对导体棒 的作用力向左，磁场对导体棒 的作用力向右，选项C正确，D错误。
28. A， C
29. A， D
【解析】导体棒 向左切割磁感线运动时，由右手定则可判断出导体棒与 组成的回路中产生的感应电流是顺时针方向，即流经 的电流方向向上，选项A正确；导体棒与电阻 组成的回路中产生的感应电流是逆时针方向，即流经 的电流方向向上，选项D正确。
30. A， C
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