新教材2025版高中物理課時素養(yǎng)評價7渦流電磁阻尼電磁驅動教科版選擇性必修第二冊

課時素養(yǎng)評價7渦流電磁阻尼電磁驅動A組合格性考試練1．下列關于渦流的說法中正確的是()A．渦流跟平常常見的感應電流一樣，都是因為穿過導體的磁通量變更而產生的B．渦流不是感應電流，而是一種有別于感應電流的特別電流C．渦流有熱效應，但沒有磁效應D．在硅鋼片中不能產生渦流2．高速鐵路列車通常運用磁力剎車系統．磁力剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內，鋁盤隨即減速，如圖所示．圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域(虛線區(qū)域)朝磁鐵方向運動，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域(虛線區(qū)域)朝離開磁鐵方向運動．下列有關鋁盤剎車的說法正確的是()A．鋁盤甲區(qū)域的感應電流產生垂直鋁盤向里的磁場B．鋁盤乙區(qū)域的感應電流產生垂直鋁盤向外的磁場C．磁鐵與甲、乙兩區(qū)域的感應電流之間的作用力，都會使鋁盤減速D．若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對空洞鋁盤的作用力變大3．如圖所示，用銅線纏繞成線圈通上合適的電流，就可以隔空對金屬進行加熱了，把螺絲刀放進線圈，一會就會燒紅了．下列說法正確的是()A．線圈中通入的是恒定電流B．線圈中通入的是交變電流C．塑料棒放進線圈里也可以進行隔空加熱D．線圈中的電流產生熱對物體進行隔空加熱4．安檢門原理圖如圖所示，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈．若工作過程中某段時間內通電線圈中存在順時針方向(左視圖)勻稱增大的電流，則下列說法正確的是(電流方向推斷均從左向右視察)()A．有金屬片通過時，金屬片中會感應出渦流B．有金屬片通過時，接收線圈中的感應電流的方向可能變更C．無金屬片通過時，接收線圈中的感應電流的方向為順時針D．無金屬片通過時，接收線圈中的感應電流可能漸漸減小5．如圖所示，條形磁鐵用細線懸掛在O點，O點正下方固定一個水平放置的鋁線圈．讓磁鐵在豎直面內搖擺，下列說法中正確的是()A．磁鐵左右搖擺一次，線圈內感應電流的方向變更2次B．磁鐵始終受到感應電流磁場的斥力作用C．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力始終是阻力D．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力有時是阻力有時是動力6.如圖所示，上端開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置．小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊()A．在P和Q中都做自由落體運動B．在兩個下落過程中的機械能都守恒C．在P中的下落時間比在Q中的長D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大7．圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結構示意圖，在金屬飛輪的外側有一些磁鐵(與飛輪不接觸)，人用力蹬車帶動飛輪旋轉時，磁鐵會對飛輪產生阻礙，拉動旋鈕拉線可以變更磁鐵與飛輪間的距離．下列說法正確的有()A.飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對它的安培力B．飛輪轉速肯定時，磁鐵越靠近飛輪，飛輪受到的阻力越小C．磁鐵和飛輪間的距離肯定時，飛輪轉速越大，受到的阻力越小D．磁鐵和飛輪間的距離肯定時，飛輪轉速越大，內部的渦流越弱8.如圖所示，光滑水平絕緣面上有兩個金屬環(huán)靜止在平面上，環(huán)1豎直，環(huán)2水平放置，均處于中間分割線上，在平面中間分割線正上方有一條形磁鐵，當磁鐵沿中間分割線向右運動時，下列說法正確的是()A．兩環(huán)都向右運動B．兩環(huán)都向左運動C．環(huán)1靜止，環(huán)2向右運動D．兩環(huán)都靜止9．某輸電線路橫穿馬路時，要在地下埋線．為了愛護輸電線不被壓壞，可預先鋪設牢固的過路鋼管，再讓輸電線從鋼管中穿過．輸電線穿過鋼管的方案有兩種(如圖所示)：甲方案是鋪設兩根鋼管，兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過；乙方案是只鋪設一根鋼管，兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過．假如輸電線輸送的電流很大，以下說法正確的是()A．無論輸送的電流是恒定電流還是交變電流，甲乙兩方案都是可行的B．無論輸送的電流是恒定電流還是交變電流，甲乙兩方案都是不行行的C．若輸送的電流是交變電流，甲方案不行行，乙方案可行D．若輸送的電流是恒定電流，甲方案不行行，乙方案可行10．(多選)高頻焊接原理示意圖如圖所示，線圈通以高頻溝通電，金屬工件的焊縫中就產生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，下列狀況中能使焊接處消耗的電功率增大的是()A．增大交變電流的電壓，其他條件不變B．增大交變電流的頻率，其他條件不變C．感應電流相同條件下，增大焊接縫的接觸電阻D．感應電流相同條件下，減小焊接縫的接觸電阻11．磁力剎車是游樂場中過山車采納的一種新型剎車裝置，比靠摩擦力剎車更穩(wěn)定．如圖為該新型裝置的原理圖(從后面朝前看)，過山車的兩側裝有銅片，停車區(qū)的軌道兩側裝有強力磁鐵，當過山車進入停車區(qū)時，銅片與磁鐵的相互作用能使過山車很快停下來．下列說法正確的是()A．磁力剎車利用了電流的磁效應B．磁力剎車屬于電磁驅動現象C．磁力剎車的過程中動能轉化為電能，最終轉化成內能D．過山車的質量越大，進入停車區(qū)時由電磁作用引起的剎車阻力越大B組選擇性考試練12.圖中A是三個一樣的強磁體，B、C和D均是一樣的紫銅管，在紫銅管C和D上鋸去一部分(白色區(qū)域)，如圖中的乙圖和丙圖所示．現將強磁體釋放，強磁體在B、C和D中下落的時間分別是t1、t2和t3，關于下落時間說法正確的是()A．t1＝t2＝t3B．t1>t2>t3C．t1>t3>t2D．t1<t2<t313．(多選)如圖所示，在O點正下方有一個具有志向邊界的磁場，銅環(huán)在A點由靜止釋放，向右擺至最高點B，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是()A．A、B兩點在同一水平線上B．A點高于B點C．A點低于B點D．銅環(huán)最終將做等幅搖擺14.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，假設曲面足夠長，則金屬塊在曲面上滑動的過程中產生的焦耳熱總量為多少？15．如圖所示，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，桿上掛有一光滑螺線管A.在弧形軌道上高為h的地方，無初速度釋放一磁鐵B(可視為質點)，B下滑至水平軌道時恰好沿螺線管A的中心軸運動，設A、B的質量分別為M、m，若最終A、B速度分別為vA、vB.(1)螺線管A將向哪個方向運動？(2)求全過程中整個電路所消耗的電能．課時素養(yǎng)評價7渦流電磁阻尼電磁驅動1．解析：渦流是一種特別的電磁感應現象，它是感應電流，既有熱效應，又有磁效應．硅鋼片中能產生渦流，但電流較小，A正確．答案：A2．解析：鋁盤甲區(qū)域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲區(qū)域感應電流方向為逆時針方向，則此感應電流的磁場方向垂直紙面對外，A錯誤；鋁盤乙區(qū)域中的磁通量減小，由楞次定律可知，乙區(qū)域感應電流方向為順時針方向，則此感應電流的磁場方向垂直紙面對里，B錯誤；由“來拒去留”可知，磁鐵與感應電流之間有相互阻礙的作用力，則會使鋁盤減速，C正確；若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，這樣會導致渦流產生的磁場減弱，則磁鐵對空洞鋁盤所產生的減速效果明顯低于實心鋁盤，D錯誤．答案：C3．解析：當線圈中通入恒定電流時，就會產生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場在線圈中的金屬中就不會產生感應電流，這個感應電流叫渦流，金屬就不會產生熱，A錯誤；當線圈中通入的是交變電流時，線圈就會產生交變磁場，交變磁場在線圈中的金屬中就會感應出渦流，金屬就會產生熱，B正確；塑料棒是絕緣體，放進線圈里不會感應出渦流，不會產生熱，也就不行以進行隔空加熱，C錯誤；線圈中的電流產生變更的磁場，變更的磁場在線圈中的金屬中感應出渦流，渦流在金屬中產生熱，這是對金屬進行隔空加熱的原理，D錯誤．答案：B4．解析：通電線圈中的電流勻稱增大，則產生的磁場勻稱增大，有金屬片通過時，穿過金屬片中的磁通量勻稱增大，金屬片中會感應出渦流，A正確；金屬片中渦流的磁場與通電線圈中產生的磁場方向相反，雖然會對接收線圈中磁通量的增大有肯定的阻礙作用，但不能阻擋接收線圈中磁通量增大，所以接收線圈中的感應電流的方向不會變更，B錯誤；無金屬片通過時，接收線圈中的磁通量由左向右勻稱增大，依據楞次定律可知感應電流的方向為逆時針，依據法拉第電磁感應定律可知接收線圈中的感應電動勢不變，感應電流不變，C、D錯誤．答案：A5．解析：磁鐵向下搖擺時，依據楞次定律，線圈中產生逆時針方向感應電流(從上面看)，并且磁鐵受到感應電流對它的作用力為阻力，阻礙它靠近；磁鐵向上搖擺時，依據楞次定律，線圈中產生順時針方向感應電流(從上面看)，磁場受感應電流對它的作用力仍為阻力，阻礙它遠離，所以磁鐵在左右搖擺一次過程中，電流方向變更3次，感應電流對它的作用力始終是阻力，C正確．答案：C6．解析：小磁塊下落過程中，在銅管P中產生感應電流，小磁塊受到向上的磁場力，不做自由落體運動，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落體運動，A錯誤；依據功能關系知，在P中下落時，小磁塊機械能削減，在Q中下落時，小磁塊機械能守恒，B錯誤；在P中加速度較小，在P中下落時間較長，C正確；由于在P中下落時要克服磁場力做功，機械能有損失，故落至底部時在P中的速度比在Q中的小，D錯誤．答案：C7．解析：飛輪在磁場中做切割磁感線運動，所以會產生感應電流，依據楞次定律可知，磁場會對運動的飛輪產生阻力，以阻礙飛輪與磁場之間的相對運動，所以飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對它的安培力，故A正確；磁鐵越靠近飛輪，飛輪處的磁感應強度越強，所以在飛輪轉速肯定時，磁鐵越靠近飛輪，飛輪上產生的感應電動勢和感應電流越大，飛輪受到的阻力越大，故B錯誤；磁鐵和飛輪間的距離肯定時，依據法拉第電磁感應定律可知，飛輪轉速越大，飛輪上產生的感應電流越大，飛輪受到的阻力越大，故C、D錯誤．答案：A8．解析：條形磁鐵向右運動時，環(huán)1中磁通量保持為零不變，無感應電流，仍靜止；環(huán)2中磁通量變更，依據楞次定律，為阻礙磁通量的變更，感應電流的效果使環(huán)2向右運動，C正確．答案：C9．解析：若甲圖通溝通電，由于正弦變更的電場產生余弦變更的磁場，而余弦變更的磁場又產生正弦變更的電場，則每根鋼管中都產生渦旋電流；導致能源損耗較大．若乙圖通溝通電，由于兩根導線一根是火線，一根是零線，它們的電流方向是相反的．故相互排斥．但工程上可以將其在一根管內做好絕緣隔離．問題在于由溝通電產生的渦旋電流：由于兩根導線方向相反，所以假如它們相互足夠靠近，則它們在四周的每一點上產生大小幾乎相等，方向相反的感應電流，這樣能使渦旋電流強度減弱到很?。蝗艏滓覂蓤D通恒定電流，則都產生恒定的磁場，恒定的磁場不產生電場．因此不產生渦流．沒有能量損耗；C正確，A、B、D錯誤．答案：C10．解析：增大交變電流的電壓，其他條件不變，則線圈中交變電流增大，磁通量變更率增大，因此產生的感應電動勢增大，感應電流也增大，那么焊接處消耗的電功率增大，A正確；高頻焊接利用高頻交變電流產生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中產生感應電流，依據法拉第電磁感應定律分析可知，電流變更的頻率越高，磁通量變更頻率越高，產生的感應電動勢越大，感應電流越大，焊縫處消耗的電功率越大，B正確；感應電流相同條件下，增大焊接縫的接觸電阻，焊縫處消耗的電功率增大，C正確，D錯誤．答案：ABC11．解析：磁力剎車過程會產生渦流，屬于電磁感應現象，并非是電流的磁效應，也不屬于電磁驅動現象，A、B錯誤；磁力剎車的過程中，銅片穿過磁鐵時產生渦流，在磁場中受到安培力作用，阻礙過山車的運動，故磁力剎車的過程中動能轉化為電能，最終轉化成內能，C正確；過山車的速度越大，進入停車區(qū)時由電磁作用引起的剎車阻力越大，和質量無關，D錯誤．答案：C12．解析：由圖可知三根紫銅管中能夠形成閉合回路的區(qū)域長度關系為l1>l2>l3，紫銅管中能夠形成閉合回路的區(qū)域長度越長，強磁體下落過程中，在紫銅管中形成的感應電流的磁場對強磁體的阻礙時間越長，則強磁體下落時間越長，因此t1>t2>t3，B正確．答案：B13．解析：銅環(huán)在進入和穿出磁場的過程中，穿過環(huán)的磁通量發(fā)生變更，環(huán)中有感應電流產生，將損耗肯定的機械能，所以A點高于B點．銅環(huán)的擺角會越來越小，最終出不了磁場，而做等幅搖擺，B、D正確．答案：BD14．解析：由初狀態(tài)到末狀態(tài)(金屬塊在磁場區(qū)域內往復運動)能量守恒．初狀態(tài)機械能E1＝mgb＋eq\f(1,2)mv2，末狀態(tài)機械能E2＝mga，由能量守恒定律得產生的焦耳熱Q＝E1－E2＝mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv2.答案：mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv215．解析：(1)磁鐵B向右運動時，螺線管中產生感應電流，感應電流產生電磁驅動作用，使得螺線管A向右運動．(2)全過程中，磁鐵削減的重力勢能轉化為A、B的動能和螺線管中的電能，故mgh＝eq\f(1,2)Mveq