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1、 第86練(STSE問題)利用電磁感應規(guī)律解決實際問題 eq avs4alco1((時間25分鐘)) 一、選擇題1掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌為了有效隔離外界振動對STM的擾動,在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板,并施加磁場來快速衰減其微小振動,如圖所示無擾動時,按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場;出現(xiàn)擾動后,對于紫銅薄板上下及其左右振動的衰減最有效的方案是()2(多選)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動時,在線圈中產(chǎn)生感應電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音下列說法正確的有()A選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作B取
2、走磁體,電吉他將不能正常工作C增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢D弦振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化3.(多選)2022廣東廣州市調(diào)研如圖所示為游樂場中過山車的“磁力剎車裝置”在過山車兩側(cè)安裝銅片,停車區(qū)的軌道兩側(cè)安裝強力磁鐵,當過山車進入停車區(qū)時,銅片與強力磁鐵的相互作用使過山車能很快地停下,下列說法中正確的是()A過山車進入停車區(qū)時其動能轉(zhuǎn)化成電能B過山車進入停車區(qū)的過程中兩側(cè)的銅片中會產(chǎn)生感應電流C把銅片換成有機玻璃片,也能達到相同的剎車效果D過山車進入停車區(qū)的過程中銅片受到的安培力使過山車減速42021北京卷,11某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時,發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止按
3、照老師建議,該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運,發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止,下列說法正確的是()A未接導線時,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢B未接導線時,表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用C接上導線后,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢D接上導線后,表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用二、非選擇題52022天津濱海七校聯(lián)考隨著電磁技術的日趨成熟,新一代航母已準備采用全新的電磁阻攔技術,它的原理是飛機著艦時利用電磁作用力使它快速停止為研究問題的方便,我們將其簡化為如圖所示的模型在磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場中,兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水
4、平面內(nèi),相距為L,電阻不計軌道端點M、P間接有阻值為R的電阻一個長為L、質(zhì)量為m、阻值為r的導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好飛機著艦時質(zhì)量為M的飛機迅速鉤住導體棒ab,鉤住之后關閉動力系統(tǒng)并立即與導體棒ab獲得共同的速度v,忽略摩擦阻力等次要因素,飛機和導體棒ab組成的系統(tǒng)僅在安培力作用下很快停下來求:(1)飛機在阻攔減速過程中獲得的加速度a的最大值;(2)從飛機與導體棒ab共速到它們停下來的整個過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱QR;(3)從飛機與導體棒ab共速到它們停下來的整個過程中運動的距離x.第86練(STSE問題)利用電磁感應規(guī)律解決實際問題1答案:A解析:感應電流產(chǎn)生的條件
5、是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化在A圖中,系統(tǒng)震動時,紫銅薄板隨之上下及左右振動,在磁場中的部分有時多有時少,磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應電流,受到安培力,阻礙系統(tǒng)的震動;在B、D圖中,只有紫銅薄板左右振動才產(chǎn)生感應電流,而上下振動無電流產(chǎn)生;在C圖中,無論紫銅薄板上下振動還是左右振動,都不會產(chǎn)生感應電流,故選項A正確,B、C、D錯誤2答案:BCD解析:銅質(zhì)弦無法被磁化,不能產(chǎn)生磁場引起線圈中磁通量的變化從而產(chǎn)生感應電流,所以銅質(zhì)弦不能使電吉他正常工作,故A項錯誤;取走磁體,金屬弦無法被磁化,線圈中不會產(chǎn)生感應電流,B項正確;由En eq f(,t) 知,C項正確;金屬弦來回振動,線圈中磁通量不斷增加
6、或減小,電流方向不斷變化,D項正確3答案:ABD解析:本題考查對磁力剎車原理的理解磁力剎車制動器是由一個或兩個磁力很強的磁鐵長條組成,當金屬片(通常是銅或銅鋁合金)切割磁感線時,會在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流,這將生成一個磁場來反抗運動由此產(chǎn)生的制動力是與速度成正比的金屬片在磁場中移動,同時產(chǎn)生電能C選項中玻璃片不是金屬,達不到同樣的剎車效果,故C錯誤,A、B、D均正確4答案:D解析:未接導線時,表針晃動過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應電動勢,但不構(gòu)成閉合回路,故不產(chǎn)生感應電流,不受安培力作用,AB錯誤;接上導線后,表針晃動過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應電動勢,在閉合回路中產(chǎn)生感應電流,受到安培力的作用,是電磁阻尼的表現(xiàn)
7、,C錯誤,D正確5答案:(1) eq f(B2L2v,(Rr)(Mm)) (2) eq f(R(Mm)v2,2(Rr)) (3) eq f((Mm)(Rr)v,B2L2) 解析:本題考查電磁感應中的能量和動量問題(1)飛機與導體棒速度最大時,受到的安培力最大,加速度最大,則由法拉第電磁感應定律可得,感應電動勢EBLv,感應電流I eq f(E,Rr) ,安培力F安BIL(Mm)a,解得a eq f(B2L2v,(Rr)(Mm)) .(2)由能量守恒定律可得 eq f(1,2) (Mm)v2Q,又QR eq f(R,Rr) Q,解得QR eq f(R(Mm)v2,2(Rr)) .(3)由動量定理可得B eq o(I,sup6() LtBLq0(Mm)v,解得q eq f((Mm)v,BL)
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