高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 第7節(jié) 渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)練習(xí) 新人教版選修3-21.doc

1、a第七節(jié)：渦流用來(lái)冶煉合金鋼的真空_，爐外有_，線圈中通入_電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生_渦流產(chǎn)生的_使金屬熔化并達(dá)到很高的溫度2利用渦流冶煉金屬的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)過(guò)程能在_中進(jìn)行，這樣就能防止_進(jìn)入金屬，可以冶煉高質(zhì)量的_3探測(cè)地雷的探雷器是利用渦流工作的，士兵手持一個(gè)長(zhǎng)柄線圈從地面掃過(guò)，線圈中_有的電流如果地下埋著_，金屬中會(huì)感應(yīng)出_，渦流的_又會(huì)反過(guò)來(lái)影響線圈中的_，使儀器報(bào)警4同樣大小的整塊金屬和疊合的硅鋼片鐵芯放在同一變化的磁場(chǎng)中相比較（ ）A金屬塊中的渦流較大，熱功率也較大 B硅鋼片中渦流較大，熱功率也較大C金屬塊中渦流較大，硅鋼片中熱功率較大 D硅鋼片中渦流較大，金屬塊中熱功率較大5變壓器的

2、鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因?yàn)椋?）A增大渦流，提高變壓器的效率 B減小渦流，提高變壓器的效率C增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量 D增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量6如圖所示，一塊長(zhǎng)方形光滑鋁板水平放在桌面上，鋁板右端拼接一根與鋁板等厚的條形磁鐵，一質(zhì)量分布均勻的閉合鋁環(huán)以初速度v從板的左端沿中線向右端滾動(dòng)，則（ ）A鋁環(huán)的滾動(dòng)速度將越來(lái)越小 B鋁環(huán)將保持勻速滾動(dòng)C鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)將逐漸偏向條形磁鐵的N極或S極D鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)速率會(huì)改變，但運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒉粫?huì)發(fā)生改變7如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上 h高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計(jì)，曲面處在圖示磁場(chǎng)中，則

3、（ ）A若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于 hB若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于hC若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于hD若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h8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)，則小球的材料可能是（ ）A鐵 B木C銅 D鋁9如圖所示，圓形金屬環(huán)豎直固定穿套在光滑水平導(dǎo)軌上，條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度v0向圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其軸線在圓環(huán)圓心，與環(huán)面垂直，則磁鐵在穿過(guò)環(huán)過(guò)程中，做_運(yùn)動(dòng)（選填“加速”、“勻速”或“減速”）aa10如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B不考慮空氣阻力，則下列說(shuō)法

4、正確的是（ ）AA、B兩點(diǎn)在同一水平線BA點(diǎn)高于B點(diǎn)CA點(diǎn)低于B點(diǎn)D銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)能力提升：11如圖所示是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接縫處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起我國(guó)生產(chǎn)的自行車(chē)車(chē)架就是用這種辦法焊接的試定性說(shuō)明：為什么交變電流的頻率越高，焊接縫處放出的熱量越大？12、用絲線懸掛閉合金屬環(huán)，懸于O點(diǎn)，虛線左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右邊沒(méi)有磁場(chǎng)。金屬環(huán)的擺動(dòng)會(huì)很快停下來(lái)。試解釋這一現(xiàn)象。若整個(gè)空間都有向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，會(huì)有這種現(xiàn)象嗎？13如圖所示是稱為阻尼擺的示意圖，在輕質(zhì)桿上固定一金屬薄片，輕質(zhì)桿可

5、繞上端O點(diǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，一水平有界磁場(chǎng)垂直于金屬薄片所在的平面使擺從圖中實(shí)線位置釋放，擺很快就會(huì)停止擺動(dòng)；若將擺改成梳齒狀，還是從同一位置釋放，擺會(huì)擺動(dòng)較長(zhǎng)的時(shí)間試定性分析其原因aa14、如圖所示，掛在彈簧下端的條形磁鐵在閉合線圈內(nèi)振動(dòng)，如果空氣阻力不計(jì)，則：（ ）A磁鐵的振幅不變 B磁鐵做阻尼振動(dòng)C線圈中有逐漸變?nèi)醯闹绷麟?D線圈中逐漸變?nèi)醯慕涣麟?5、如圖所示，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)的過(guò)程穿過(guò)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，則( )A.線框進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，都產(chǎn)生感應(yīng)電流

6、，而且電流的方向相反 B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，越靠近OO線時(shí)速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大 C.線框開(kāi)始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來(lái)越小，擺角小到某一值后將不再減小 D.線框擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能16、桌面上放一銅片，一條形磁鐵的N極自上而下接近銅片的過(guò)程中，銅片對(duì)桌面的壓力 ( )A增大B減小C不變D無(wú)法判斷是否變化17、如圖所示為一光滑軌道，其中MN部分為一段對(duì)稱的圓弧，兩側(cè)的直導(dǎo)軌與圓弧相切，在MN部分有如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的金屬環(huán)如圖放置在P點(diǎn)，金屬環(huán)由靜止自由釋放，經(jīng)很多次來(lái)回運(yùn)動(dòng)后，下列判斷正確的有（ ）MNPQA、金屬環(huán)仍能上升到與P等高處；B、金屬環(huán)最終

7、將靜止在最低點(diǎn)；C、金屬環(huán)上升的最大高度與MN等高處；D、金屬環(huán)上升的最大高度一直在變小。18、著名物理學(xué)家弗曼曾設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖所示.在一塊絕緣板上中部安一個(gè)線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球，整個(gè)裝置支撐起來(lái).忽略各處的摩擦，當(dāng)電源接通的瞬間，下列關(guān)于圓盤(pán)的說(shuō)法中正確的是（ ）A.圓盤(pán)將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.圓盤(pán)將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.圓盤(pán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)D.無(wú)法確定圓盤(pán)是否會(huì)動(dòng)aa參考答案：1、 答案：冶煉爐 線圈 周期性變化的 渦流 熱量2、 答案：真空 空氣中的雜質(zhì) 合金3、 答案：變化著 金屬物品 渦流 磁場(chǎng) 電流4、 答案：A5、答案：BD思路解析：不使用整塊硅鋼而是采用很薄的硅鋼片，這樣

8、做的目的是增大鐵芯中的電阻，阻斷渦流回路，來(lái)減少電能轉(zhuǎn)化成鐵芯的內(nèi)能，提高效率是防止渦流而采取的措施本題正確選項(xiàng)是BD啟示：對(duì)于任何事物都具有兩面性對(duì)人類(lèi)有益的一面要盡量去開(kāi)發(fā)利用，對(duì)人類(lèi)有害的一面要盡可能防止6、答案：B7、答案：BD8、答案：CD9、答案：減速10、答案：B11、答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大而放出的電熱與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高焊接處放出的熱量越多12、答案：只有左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬環(huán)在穿越磁場(chǎng)邊界時(shí)，由于磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，于是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)

9、很快停下來(lái)，這就是電磁阻尼現(xiàn)象；空間都有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量反而不變化了，因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會(huì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。13、答案：第一種情況下，阻尼擺進(jìn)入有界磁場(chǎng)后，在擺中會(huì)形成渦流，渦流受磁場(chǎng)的阻礙作用，會(huì)很快停下來(lái)；第二種情況下，將金屬擺改成梳齒狀，阻斷了渦流形成的回路，從而減弱了渦流，受到的阻礙會(huì)比先前小得多，所以會(huì)擺動(dòng)較長(zhǎng)的時(shí)間14、答案：BD15、答案：線框在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中磁通量才會(huì)變化，也可以看做其部分在切割磁感線，因此有感應(yīng)電流，且由楞次定律或右手定則可確定進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方向是相反的，故A項(xiàng)正確；當(dāng)線圈整體都進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，磁通量就保持不變了，此段過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤，但提醒一下的是此時(shí)還是有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的(如果是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則又另當(dāng)別論了)；當(dāng)線框在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則回路中有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，或者說(shuō)當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做相對(duì)磁場(chǎng)的切割運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的同時(shí)，一定會(huì)有安培“阻力”阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故線框的擺角會(huì)減小，但當(dāng)線框最后整體都進(jìn)入磁場(chǎng)中后，并只在磁場(chǎng)中擺動(dòng)時(shí)，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則機(jī)械能保持守恒，擺角就不會(huì)再變化，故C項(xiàng)正確，而D項(xiàng)錯(cuò)誤.綜上所述，正確答案是AC項(xiàng).16、答案：A。分析：磁鐵的N極接近時(shí)，自上而下穿過(guò)銅片的磁通量增大，在銅片內(nèi)會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針向繞行的感應(yīng)電流(如圖)，使銅片上方