高中物理選修3-2：4-7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)_LI(2)

1、渦流的應(yīng)用渦流的應(yīng)用 電磁爐電磁爐線圈線圈 例例1 1、如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是 A A電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快 B B電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快電流變化的頻率越低，焊

2、縫處的溫度升高的越快 C C工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小 D D工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大 例例2 2、如圖所示，閉合金屬銅環(huán)從高為如圖所示，閉合金屬銅環(huán)從高為h h的曲面滾下，沿曲面的另一的曲面滾下，沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)閉合環(huán)初速度為零，不計(jì)摩擦，則側(cè)上升，設(shè)閉合環(huán)初速度為零，不計(jì)摩擦，則 A A若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于h h B B若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度大于若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度大于h h C C若是非勻強(qiáng)磁

3、場，環(huán)上升的高度等于若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度等于h h D D若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)上升的高度小于h h 解析：解析：若是勻強(qiáng)磁場，閉合環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流若是勻強(qiáng)磁場，閉合環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)也就受不到磁場力，所以環(huán)仍保持機(jī)械能守恒，上升的高度產(chǎn)生，環(huán)也就受不到磁場力，所以環(huán)仍保持機(jī)械能守恒，上升的高度等于等于h h。若是非勻強(qiáng)磁場，閉合環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)。若是非勻強(qiáng)磁場，閉合環(huán)的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，環(huán)受到磁場力作用去阻礙環(huán)與磁場間的相對運(yùn)動(dòng)，使環(huán)損失一部生，環(huán)受到磁場力作用去阻礙環(huán)與磁場間的相對運(yùn)動(dòng)，

4、使環(huán)損失一部分機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，所以環(huán)上升的高度小于分機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，所以環(huán)上升的高度小于h h。因此答案。因此答案D D正確。正確。 例例3 3、如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的材料可能是則小球的材料可能是 A A鐵鐵 B B木木 C C銅銅 D D鋁鋁如圖如圖472所示，一金屬球用絕緣細(xì)線懸掛于所示，一金屬球用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，點(diǎn)，將金屬球拉離平衡位置并釋放，金屬球擺動(dòng)過程中經(jīng)過有將金屬球拉離平衡位置并釋放，

5、金屬球擺動(dòng)過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場區(qū)域，界的水平勻強(qiáng)磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界若不為該磁場的豎直邊界若不計(jì)空氣阻力，則計(jì)空氣阻力，則()電磁阻尼的分析電磁阻尼的分析A金屬球向右穿過磁場后，還能擺至金屬球向右穿過磁場后，還能擺至原來的高度原來的高度B在進(jìn)入和離開磁場時(shí)，金屬球中均在進(jìn)入和離開磁場時(shí)，金屬球中均有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流C金屬球進(jìn)入磁場后離平衡位置越近金屬球進(jìn)入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大速度越大，感應(yīng)電流也越大D金屬球最終將靜止在平衡位置金屬球最終將靜止在平衡位置1.如圖如圖474所示，所示，A、B為大小、為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制形狀均相

6、同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度兩個(gè)相成的圓管，豎直固定在相同高度兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口管上端的管口無初速度釋放，穿過無初速度釋放，穿過A管的小球比穿過管的小球比穿過B管管的小球先落到地面下面對于兩管的描述的小球先落到地面下面對于兩管的描述可能正確的是可能正確的是()圖圖474AA管是用塑料制成的，管是用塑料制成的，B管是用銅制成的管是用銅制成的BA管是用鋁制成的，管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的管是用膠木制成的CA管是用膠木制成的，管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的管是用塑料制成的DA管是用膠木制成的，管是用膠木制成的，B

7、管是用鋁制成的管是用鋁制成的位于光滑水平面的小車上放置一螺線位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個(gè)比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管，一個(gè)比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管的軸線水平穿過，如圖管的軸線水平穿過，如圖475所示，所示，在此過程中在此過程中()電磁驅(qū)動(dòng)的分析和應(yīng)用電磁驅(qū)動(dòng)的分析和應(yīng)用圖圖475A磁鐵做勻速直線運(yùn)動(dòng)磁鐵做勻速直線運(yùn)動(dòng)B磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)C小車向右做加速運(yùn)動(dòng)小車向右做加速運(yùn)動(dòng)D小車先加速后減速小車先加速后減速【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】本題為電磁驅(qū)動(dòng)，可由楞本題為電磁驅(qū)動(dòng)，可由楞次定律判斷作用力的方向，再由牛頓第二定律次定律判斷作用力的方向，再由牛頓第二定律判斷運(yùn)動(dòng)情況判斷

8、運(yùn)動(dòng)情況2.如圖如圖476所示，把一個(gè)閉合線所示，把一個(gè)閉合線框放在蹄形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體框放在蹄形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合線框也可以繞豎可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，閉合線框也可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)蹄形磁體逆時(shí)針直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)蹄形磁體逆時(shí)針(從上往下從上往下看看)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有關(guān)線圈的運(yùn)動(dòng)下列說法正轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有關(guān)線圈的運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是確的是()圖圖476A線圈將順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)線圈將順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B線圈仍保持靜止線圈仍保持靜止C線圈將逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同線圈將逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同D線圈將逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小線圈將逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速比磁鐵小解析：解析：

9、選選D.根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈會(huì)根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流和受到安培力作用，這個(gè)安培力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流和受到安培力作用，這個(gè)安培力驅(qū)動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是阻礙它們的相對運(yùn)動(dòng)，線圈運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是阻礙它們的相對運(yùn)動(dòng)，因此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁鐵相同，但轉(zhuǎn)速比磁鐵小因此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁鐵相同，但轉(zhuǎn)速比磁鐵小光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖477所所示，拋物線的方程是示，拋物線的方程是yx2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是磁場中，磁場的上邊界是ya的直線的直線(圖中的虛線所示圖中的虛

10、線所示)，一，一個(gè)小金屬塊從拋物面上個(gè)小金屬塊從拋物面上yb(ba)處以速度處以速度v沿拋物面下滑，沿拋物面下滑，假設(shè)拋物面足夠長，小金屬塊沿拋物面下滑后產(chǎn)生的焦耳熱假設(shè)拋物面足夠長，小金屬塊沿拋物面下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是總量是()電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)中的能量問題【答案答案】D【點(diǎn)評點(diǎn)評】小金屬塊在進(jìn)出磁場的過程中，小金屬塊在進(jìn)出磁場的過程中，磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生渦流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生渦流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能但在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，內(nèi)能但在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，不產(chǎn)生渦流，機(jī)械能守恒不產(chǎn)生渦流，機(jī)械能守恒3.如圖如圖478所示，光滑弧形軌道和一足夠長的光滑所示，光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有一足夠長的金屬桿，桿上掛水平軌道相連，水平軌道上方有一足夠長的金屬桿，桿上掛有一光滑螺旋管有一光滑螺旋管A.在弧形軌道上高為在弧形軌道上高為h的地方，無初速釋放的地方，無初速釋放一磁鐵一磁鐵B(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))，B下滑至水平軌