高中物理 第四章 電磁感應第七節(jié) 渦流電磁阻尼和電磁驅動同步

1、【成才之路】高中物理 第四章 電磁感應第七節(jié) 渦流電磁阻尼和電磁驅動同步檢測 新人教版必修2基礎夯實1下列應用哪些與渦流有關()A高頻感應冶煉爐B汽車的電磁式速度表C家用電度表D閉合線圈在勻強磁場中轉動，切割磁感線產生的電流答案：ABC解析：真空冶煉爐，爐外線圈通入交變電流，爐內的金屬中產生渦流；汽車速度表是磁電式電流表，指針擺動時，鋁框骨架中產生渦流；家用電表(轉盤式)的轉盤中有渦流產生；閉合線圈在磁場中轉動產生感應電流，不同于渦流，D錯誤2(2010·通州高二檢測)下列說法正確的是()A錄音機在磁帶上錄制聲音時，利用了電磁感應原理B自感現象和互感現象說明磁場具有能量C金屬中的渦流

2、會產生熱量，生活中的電磁爐是利用這一原理而工作的D交流感應電動機是利用電磁驅動原理工作的答案：BCD解析：錄音機在磁帶上錄制聲音時，是利用了電流的磁效應，使磁帶上的磁粉被磁化，A項錯誤自感現象說明磁場能夠儲存能量，互感現象說明磁場能夠攜帶能量，B項正確電磁爐利用渦流工作，交流感應電動機利用電磁驅動原理工作，C、D項正確3磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是()A防止渦流而設計的B利用渦流而設計的C起電磁阻尼的作用 D起電磁驅動的作用答案：BC解析：線圈通電后，在安培力作用下發(fā)生轉動，鋁框隨之轉動，并切割磁感線產生感應電流，就是渦流渦流阻礙線圈的轉動，使線圈偏轉后盡

3、快停下來所以，這樣做的目的是利用渦流來起電磁阻尼的作用正確選項是BC.4(2010·三明市五校高二聯(lián)考)如圖所示，高頻感應爐是利用渦流來熔化金屬的冶煉鍋內裝入被冶煉的金屬，線圈通上高頻交變電流，這時被冶煉的金屬中就產生很強的渦流，從而產生大量的熱使金屬熔化以下電器也是利用渦流工作的是()A電飯鍋 B熱水器C電磁爐 D飲水機答案：C5下列磁場垂直加在金屬圓盤上能產生渦流的是()答案：BCD解析：只有變化的磁場才會使圓盤產生渦流6如下圖所示，蹄形磁鐵的兩極之間放置一個線圈abcd，磁鐵和線圈都可以繞OO軸轉動，當磁鐵按下圖示方向繞OO軸轉動，線圈的運動情況是()A俯視，線圈順時針轉動，轉

4、速與磁鐵相同B俯視，線圈逆時針轉動，轉速與磁鐵相同C線圈與磁鐵轉動方向相同，但轉速小于磁鐵的轉速D線圈靜止不動答案：C解析：當磁鐵轉動時，由楞次定律知，線圈中有感應電流產生，以阻礙磁通量的增加，即感應電流的方向必定是使其受到的安培力的方向與磁鐵轉動方向相同，以減小磁通量的增加，因而線圈跟著轉起來，但轉速小于磁鐵的轉速7有一個銅盤，輕輕撥動它，能長時間地繞軸自由轉動，如果在轉動時把蹄形磁鐵的兩極放在銅盤邊緣，但并不與銅盤接觸(如圖)，銅盤就能在較短的時間內停止，分析這個現象產生的原因答案：銅盤轉動時如果加上磁場，則在銅盤中產生渦流，磁場對這個渦流的作用力阻礙它們的轉動，故在較短的時間內銅盤停止轉

5、動8如圖所示，質量為m100g的鋁環(huán)，用細線懸掛起來，環(huán)中央距地面高度h0.8m，有一質量為M200g的小磁鐵(長度可忽略)，以10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點距鋁環(huán)原位置的水平距離為3.6m，則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運動看作平拋運動)(1)鋁環(huán)向哪邊偏斜？(2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為2m/s，在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中，環(huán)中產生了多少電能？(g10m/s2)答案：(1)鋁環(huán)向右偏(2)1.7J解析：(1)由楞次定律可知，當小磁鐵向右運動時，鋁環(huán)向右偏斜(阻礙相對運動)(2)由能量守恒可得：由磁鐵穿過鋁環(huán)飛行的水平距離可求出穿過后的速度vm/s9m/s，W電M

6、vMv2mv21.7J.能力提升1(2010·山東齊河高二期中)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，待焊接的金屬工件中就產生感應電流，感應電流通過焊縫產生大量熱量，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()A電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快B電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快C工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻小D工件上只有焊縫處溫度升的很高是因為焊縫處的電阻大答案：AD2(2010·哈爾濱師大附中高二檢測)如圖所示，在光滑水平面上有一金屬圓環(huán)，在它正上方有一條形磁鐵，當條形磁鐵運動時，將出現

7、的情況是(不計空氣阻力)()A條形磁鐵水平向右運動時，金屬環(huán)將隨著向右運動B條形磁鐵水平向右運動時，金屬環(huán)將向左運動C條形磁鐵釋放下落過程中，磁鐵的加速度大于gD條形磁鐵釋放下落過程中，磁鐵的加速度小于g答案：AD解析：條形磁鐵水平向右運動時，根據楞次定律，安培力的效果使得金屬環(huán)隨著向右運動，這是電磁驅動現象條形磁鐵下落時，根據楞次定律，感應電流產生的效果阻礙其下落，使其加速度小于g.3如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()A恒定直流、小鐵鍋 B恒定直流、玻璃杯C變化的電流、小鐵鍋 D

8、變化的電流、玻璃杯答案：C解析：通入恒定直流時，所產生的磁場不變，不會產生感應電流，通入變化的電流，所產生的磁場發(fā)生變化，在空間產生感生電場，鐵鍋是導體，感生電場在導體內產生渦流，電能轉化為內能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場在導體內產生的，所以玻璃杯中的水不會升溫4如圖所示，豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路，導線所圍區(qū)域內有一垂直紙面向里的變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環(huán)，導線abcd所圍區(qū)域內磁場的磁感應強度按圖乙所示中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力而可能上升()答案：A解析：由楞次定律：環(huán)受到向上的磁場作用力的原因螺線管磁場的變化導

9、體中電流的變化導體所圍區(qū)域內磁場的變化線圈受到向上的磁場力，根據感應電流的效果是阻礙產生感應電流的原因這個楞次定律的深刻意義，可知螺線管產生的磁場在減弱，使穿過線圈的磁通量在減小，從而線圈在磁場力作用下欲往上運動，阻礙磁通量的減小，而螺線管的磁場在減弱，即其中的感應電流在減小，由此可知穿過導體所圍區(qū)域內的磁場的磁感應強度B隨時間的變化越來越慢，反映在圖象上就是圖線的斜率越來越小，故正確的選項是A.5光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如下圖所示，拋物線的方程是yx2，下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是ya的直線(圖中的虛線所示)，一個小金屬塊從拋物線上yb(b>a)處以速度

10、v沿拋物線下滑，假設拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產生的焦耳熱總量是()AmgbB.mv2Cmg(ba) Dmg(ba)mv2答案：D解析：金屬塊在進出磁場過程中要產生感應電流，機械能要減少，上升的最大高度不斷降低，最后剛好飛不出磁場后，就往復運動永不停止，故由能量守恒可得QEmv2mg(ba)6如圖所示，在光滑的水平面上有一半徑r10cm、電阻R1、質量m1kg的金屬環(huán)，以速度v10m/s向一有界磁場滑動勻強磁場方向垂直于紙面向里，B0.5T，從環(huán)剛進入磁場算起，到剛好有一半進入磁場時，圓環(huán)釋放了32J的熱量，求：(1)此時圓環(huán)中電流的瞬時功率；(2)此時圓環(huán)的加速度答案：(1)0.36W(2)6×104m/s2向左解析：(1)由能量守恒mv2/2Qmv2/2而PE2/R(B·2r·v)2/R二式聯(lián)立可得P0.36W(2)aBIL/mB2(2r)2v/mR6×102m/s2，向左7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