2023-2024學(xué)年高中物理人教版2019選擇性課后習(xí)題第2章3渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動

3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動必備知識基礎(chǔ)練1.下列說法中正確的是()A.感生電場由變化的磁場產(chǎn)生B.恒定的磁場也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場C.感生電場的方向也同樣可以用楞次定律和右手定則來判定D.感生電場的電場線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時針方向2.(多選)在空間某處存在一變化的磁場,則下列說法中正確的是()A.在磁場中放一閉合線圈,線圈中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.在磁場中放一閉合線圈,線圈中不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流C.在磁場中不放閉合線圈,在變化的磁場周圍一定不會產(chǎn)生電場D.在磁場中不放閉合線圈,在變化的磁場周圍一定會產(chǎn)生電場3.(多選)如圖所示,閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度的大小隨時間變化而變化。下列說法中正確的是()A.當(dāng)磁感應(yīng)強度增大時,線框中的感應(yīng)電流可能減小B.當(dāng)磁感應(yīng)強度增大時,線框中的感應(yīng)電流一定增大C.當(dāng)磁感應(yīng)強度減小時,線框中的感應(yīng)電流一定增大D.當(dāng)磁感應(yīng)強度減小時,線框中的感應(yīng)電流可能不變4.(多選)變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊加而成的,而不是采用一整塊硅鋼,這是為了()A.增大渦流B.減小渦流C.產(chǎn)生更多的熱量D.減小發(fā)熱量5.(2020全國Ⅱ卷)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示,圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈,線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流,電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為()A.庫侖 B.霍爾C.洛倫茲 D.法拉第6.(多選)如圖所示,磁電式儀表的線圈通常用鋁框做骨架,把線圈繞在鋁框上,這樣做的目的是()A.使線圈偏轉(zhuǎn)角度更大B.使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來C.起電磁阻尼的作用D.起電磁驅(qū)動的作用7.(多選)如圖所示,蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸OO'轉(zhuǎn)動。從上向下看,當(dāng)磁鐵逆時針轉(zhuǎn)動時,則()A.線圈將逆時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B.線圈將逆時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速比磁鐵小C.線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電流D.線圈中感應(yīng)電流的方向始終是abcda關(guān)鍵能力提升練8.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示,一個半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場B,環(huán)上套一電荷量為+q的小球。已知磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增加,其變化率為k,若小球在環(huán)上運動一周,則感生電場對小球的作用力所做功的大小是()A.0 B.12r2C.2πr2qk D.πr2qk9.如圖所示,條形磁體從高h(yuǎn)處自由下落,中途穿過一個固定的空心線圈。開關(guān)S斷開,條形磁體從開始下落至落地用時t1,落地時速度為v1;S閉合,條形磁體從開始下落至落地用時t2,落地時速度為v2,則它們的大小關(guān)系正確的是()A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v210.(2019廣東深圳第一次調(diào)研)如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定在天花板上,另一端連接條形磁體,一個銅盤放在條形磁體的正下方的絕緣水平桌面上,控制磁體使彈簧處于原長,然后由靜止釋放磁體,不計磁體與彈簧之間的磁力作用,且磁體運動過程中未與銅盤接觸,下列說法正確的是()A.磁體所受彈力與重力等大反向時,磁體的加速度為零B.磁體下降過程中,俯視銅盤,銅盤中產(chǎn)生順時針方向的渦旋電流C.磁體從靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中,磁體減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能D.磁體從靜止釋放到最終靜止的過程中,磁體減少的重力勢能大于銅盤產(chǎn)生的焦耳熱11.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖所示,拋物線的方程為y=x2,其下半部處在一個水平方向的勻強磁場中,磁場的上邊界是y=a的直線(如圖中的虛線所示)。一個小金屬塊從拋物線上y=b(b>a)處以速度v沿拋物線下滑,假設(shè)曲面足夠長,則金屬塊在曲面上滑動的過程中產(chǎn)生的總熱量是()A.mgb B.12mvC.mg(ba) D.mg(ba)+12mv12.圖甲為磁控健身車,圖乙為其車輪處結(jié)構(gòu)示意圖,在金屬飛輪的外側(cè)有一些磁體(與飛輪不接觸),人用力蹬車帶動飛輪旋轉(zhuǎn)時,磁體會對飛輪產(chǎn)生阻礙,拉動旋鈕拉線可以改變磁體與飛輪間的距離。下列說法正確的是()A.飛輪受到的阻力主要來源于磁體對它的安培力B.飛輪轉(zhuǎn)速一定時,磁體越靠近飛輪,飛輪受到的阻力越小C.磁體和飛輪間的距離一定時,飛輪轉(zhuǎn)速越大,受到的阻力越小D.磁體和飛輪間的距離一定時,飛輪轉(zhuǎn)速越大,內(nèi)部的渦流越弱答案：1.A磁場變化時在空間激發(fā)感生電場,其方向與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同,只能由楞次定律判斷,A項正確。2.BD根據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,只有穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流,A錯誤,B正確;變化的磁場產(chǎn)生感生電場,與是否存在閉合線圈無關(guān),C錯誤,D正確。3.AD線框中的感應(yīng)電動勢為E=ΔBΔtS,設(shè)線框的電阻為R,則線框中的電流I=ER=ΔBSΔtR,因為B增大或減小時,Δ4.BD渦流能使導(dǎo)體發(fā)熱。變壓器的鐵芯是相互絕緣的硅鋼片疊加而成的,從而降低渦流強度,減少能量損耗,提高變壓器的效率。5.D線圈中的高頻交變電流產(chǎn)生交變磁場,鋼管處于交變磁場中,由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流,交變電流通過接縫處,接縫處電阻很大,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知,接縫處會產(chǎn)生大量的熱量,熔化材料。此焊接過程利用的電磁學(xué)規(guī)律是電磁感應(yīng),電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者是法拉第,A、B、C錯誤,D正確。6.BC線圈通電后,在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,鋁框隨之轉(zhuǎn)動,并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,阻礙線圈的轉(zhuǎn)動,使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來,這樣做是起電磁阻尼的作用。7.BC當(dāng)磁鐵逆時針轉(zhuǎn)動時,相當(dāng)于磁鐵不動而線圈順時針旋轉(zhuǎn)切割磁感線,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C正確;線圈相對磁鐵轉(zhuǎn)過90°后,其感應(yīng)電流方向不再是abcda,D錯誤;由楞次定律的推廣含義可知,線圈將與磁極同向轉(zhuǎn)動,但轉(zhuǎn)動的角速度一定小于磁鐵轉(zhuǎn)動的角速度,如果兩者的角速度相同,磁感線與線圈會處于相對靜止?fàn)顟B(tài),線圈不切割磁感線,無感應(yīng)電流產(chǎn)生,A錯誤,B正確。8.D變化的磁場產(chǎn)生的感生電動勢為E=ΔBΔtπr2=kπr2,小球在環(huán)上運動一周感生電場對其所做的功W=qE=πr2qk,D項正確,A、B9.D開關(guān)S斷開時,線圈中無感應(yīng)電流,對條形磁體無阻礙作用,條形磁體自由下落,故a=g;當(dāng)開關(guān)S閉合時,線圈中有感應(yīng)電流,對條形磁體有阻礙作用,故a<g,所以t1<t2,v1>v2,選項D正確。10.D磁體上下運動時,由于穿過銅盤的磁通量發(fā)生變化,則在銅盤中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,銅盤對磁體有磁場力,阻礙磁體的運動,則當(dāng)磁體所受彈力與重力等大反向時,此時磁體還受到下面銅盤的作用力,故此時磁體的加速度不為零,選項A錯誤;根據(jù)楞次定律,磁體下降過程中,俯視銅盤,銅盤中產(chǎn)生逆時針方向的渦旋電流,選項B錯誤;磁體從靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中,由于有電能產(chǎn)生,則磁體減少的重力勢能等于彈簧彈性勢能與產(chǎn)生的電能之和,選項C錯誤;磁體最終靜止時彈簧有彈性勢能,則磁體從