2021新教材人教版高中物理選擇性必修第二冊(cè)對(duì)應(yīng)練習(xí)-2-3 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

第二章電磁感應(yīng)3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)(多選)下列說(shuō)法中正確的是()感生電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)的方向同樣也可以用楞次定律和右手螺旋定則來(lái)判定感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時(shí)針?lè)较?多選)如圖所示,一個(gè)閉合線圈靜止于磁場(chǎng)中,由于磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化,而使線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),下列說(shuō)法中正確的是()使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在空間激發(fā)一個(gè)電場(chǎng)從上往下看,當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，線圈中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力題組二渦流3.(2019福建長(zhǎng)汀一中高二月考)如圖所示是冶煉金屬的真空冶煉爐的示意圖,冶煉爐內(nèi)裝入被冶煉的金屬,線圈通入高頻交變電流,這時(shí)爐內(nèi)被冶煉的金屬就會(huì)熔化。這種冶煉方法速度快、溫度容易控制,并能避免雜質(zhì)混入被冶煉金屬中,因此適于冶煉特種金屬。該爐的加熱原理是()利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱利用紅外線利用交變電流的交變磁場(chǎng)在爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生的渦流利用交變電流的交變磁場(chǎng)所激發(fā)的電磁波(2019安徽太和第一中學(xué)高二月考)以下屬于渦流現(xiàn)象的應(yīng)用的是()丄里撇用電■垮鞘R.監(jiān)考老帥卩中的金屈探測(cè)裁<1丄里撇用電■垮鞘R.監(jiān)考老帥卩中的金屈探測(cè)裁<1再「牒電柞業(yè)靡蔽朕|h車栽充電器（多選）下列磁場(chǎng)垂直加在金屬圓盤上能產(chǎn)生渦流的是（）CC題組三電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)（2019江蘇常州高二期中）（多選）關(guān)于電磁阻尼,下列說(shuō)法正確的是（）當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為電磁阻尼磁電式儀表利用電磁阻尼原理使指針迅速停下來(lái)，從而便于讀數(shù)電磁阻尼是導(dǎo)體因感應(yīng)電流受到的安培力對(duì)導(dǎo)體做負(fù)功的現(xiàn)象，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)電磁阻尼現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但分析時(shí)同樣遵循楞次定律（多選）如圖所示為演示電磁驅(qū)動(dòng)的裝置,圖中①是磁鐵，②是電機(jī)，當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí),靠近它們的金屬圓盤（圖中③）也會(huì)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。關(guān)于電磁驅(qū)動(dòng)與電磁阻尼，下列說(shuō)法正確的是（）電磁驅(qū)動(dòng)是一種非接觸傳動(dòng)，它減小了皮帶或齒輪傳動(dòng)的粉塵、噪音、震動(dòng)等危害，還能避免磨損問(wèn)題電磁驅(qū)動(dòng)離不開渦流，正是磁場(chǎng)對(duì)渦流的作用力，實(shí)現(xiàn)了這種非接觸傳動(dòng)，而且磁鐵和圓盤的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到同步電磁驅(qū)動(dòng)效率可以達(dá)到100%磁電式儀表運(yùn)輸過(guò)程中用導(dǎo)線將正負(fù)接線柱短接，利用了電磁阻尼能力提升練題組一渦流的產(chǎn)生及應(yīng)用（2020黑龍江鐵人中學(xué)高二期末，辭）（多選）金屬探測(cè)器是用來(lái)探測(cè)金屬的儀器,如圖所示，關(guān)于其工作原理，下列說(shuō)法中正確的是（）探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測(cè)器探測(cè)到探測(cè)到金屬物是因?yàn)榻饘傥镏挟a(chǎn)生了渦流探測(cè)到金屬物是因?yàn)樘綔y(cè)器中產(chǎn)生了渦流（2020江蘇宿遷中學(xué)高三上月考，骨）（多選）電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中。如圖所示為一手持式封口機(jī)，它的工作原理是:在封口機(jī)工作時(shí)，套在瓶口上的封口頭內(nèi)的線圈有電流通過(guò)，致使靠近線圈（但與線圈絕緣）的鋁箔自行快速發(fā)熱，熔化復(fù)合在鋁箔上的溶膠，從而粘貼在被封容器的瓶口處,達(dá)到迅速封口的目的。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）封口材料可用普通塑料來(lái)代替鋁箔封口機(jī)工作時(shí)封口頭內(nèi)的線圈中有短時(shí)間的恒定電流通過(guò)可以通過(guò)控制封口頭內(nèi)線圈中電流的頻率來(lái)設(shè)定鋁箔發(fā)熱的功率封口頭內(nèi)線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)當(dāng)與鋁箔表面垂直題組二電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的比較及應(yīng)用（2020北京中學(xué)高二上期中，辛）如圖所示，將一個(gè)鋁框放在蹄形磁鐵的兩個(gè)磁極間，鋁框可以繞豎直的轉(zhuǎn)軸00'自由轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使磁鐵繞豎直轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),觀察到鋁框會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述和解釋,下列說(shuō)法中正確的是（曰幺鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一定是相同的鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢總是一致的鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)到其平面與磁場(chǎng)方向垂直的位置時(shí)，鋁框中的感應(yīng)電流最大鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)到其平面與磁場(chǎng)方向平行的位置時(shí)，鋁框兩個(gè)豎直邊受到的磁場(chǎng)力均為零（形）（多選）物理課上,老師做了一個(gè)“電磁阻尼”的實(shí)驗(yàn):如圖甲所示,A擺擺片是銅片,B擺擺片由相互絕緣的導(dǎo)體片疊加而成,A、B兩擺在通過(guò)磁場(chǎng)時(shí),A擺很快停下來(lái),B擺擺動(dòng)了很長(zhǎng)一段時(shí)間后才停下。圖乙是致遠(yuǎn)同學(xué)另找器材再來(lái)探究此實(shí)驗(yàn)的裝置:A是由擺片和細(xì)桿組成的擺，其擺動(dòng)平面在磁鐵的兩極之間，當(dāng)繞在磁鐵上的勵(lì)磁線圈未通電時(shí)，擺片可自由擺動(dòng)，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)停下來(lái);當(dāng)線圈通電時(shí)，擺動(dòng)應(yīng)當(dāng)迅速停止。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，均沒(méi)出現(xiàn)擺動(dòng)迅速停止的現(xiàn)象。對(duì)比老師的演示實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，正確的說(shuō)法是（）甲乙老師實(shí)驗(yàn)中,A擺很快停下來(lái)的原因是擺上產(chǎn)生了感應(yīng)電流老師實(shí)驗(yàn)中,B擺擺動(dòng)了很長(zhǎng)時(shí)間后才停下來(lái)的原因是擺上沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流致遠(yuǎn)同學(xué)沒(méi)有成功的原因可能是所選線圈的匝數(shù)過(guò)多致遠(yuǎn)同學(xué)沒(méi)有成功的原因可能是構(gòu)成擺的材質(zhì)是塑料（2020北京平谷二模，曲如圖1所示是一個(gè)電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置，鋼鋸條上端固定在支架上，下端固定有強(qiáng)磁鐵，將磁鐵推開一個(gè)角度釋放，它會(huì)在豎直面內(nèi)擺

動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間;如圖2所示,若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸),則擺動(dòng)迅速停止。關(guān)于該實(shí)驗(yàn),以下分析與結(jié)論正確的是()如果將磁鐵的磁極調(diào)換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象在圖2情況中，下擺和上擺過(guò)程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均減少在擺動(dòng)過(guò)程中銅塊不受磁鐵的作用力答案全解全析

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練AC變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)變化時(shí)可以在周圍空間激發(fā)電場(chǎng)，選項(xiàng)A正確。恒定的磁場(chǎng)在周圍空間不能產(chǎn)生電場(chǎng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。感生電場(chǎng)的方向同樣可以用楞次定律和右手螺旋定則來(lái)判定，選項(xiàng)C正確。感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線，其電場(chǎng)方向可根據(jù)磁場(chǎng)的變化情況由楞次定律和右手螺旋定則判斷，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。BD在變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，選項(xiàng)B正確;因線圈處于激發(fā)的電場(chǎng)中，電場(chǎng)力使線圈中的自由電荷定向移動(dòng)，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,D正確;當(dāng)磁場(chǎng)變強(qiáng)時(shí)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，從上往下看，線圈中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。C把被冶煉的金屬放在冶煉爐中，冶煉爐外面繞著線圈，給線圈通入高頻交流電，冶煉爐內(nèi)待冶煉的金屬在快速變化的磁場(chǎng)中感應(yīng)出很強(qiáng)的渦流，渦流產(chǎn)生大量的熱量使金屬熔化，選項(xiàng)C正確。B電烤箱是利用電流的熱效應(yīng)工作的，選項(xiàng)A不符合題意;監(jiān)考老師手中的金屬探測(cè)器，可以探測(cè)人身是否攜帶通訊設(shè)備（金屬制品），是通過(guò)金屬中產(chǎn)生渦流而使報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)的，選項(xiàng)B符合題意;高壓作業(yè)人員穿上金屬絲織成的衣服可以高壓帶電作業(yè),利用了靜電屏蔽原理，選項(xiàng)C不符合題意;車載充電器工作時(shí)利用的是變壓器原理（第三章內(nèi)容），選項(xiàng)D不符合題意。BCD只有垂直加在金屬圓盤上的是變化的磁場(chǎng)，才會(huì)引起磁通量的變化，使金屬圓盤內(nèi)產(chǎn)生渦流，選項(xiàng)B、C、D正確,A錯(cuò)誤。ABC根據(jù)電磁阻尼的定義知，當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為電磁阻尼，選項(xiàng)A正確;磁電式儀表利用電磁阻尼原理使指針迅速停下來(lái),從而便于讀數(shù)，選項(xiàng)B正確；電磁阻尼是導(dǎo)體因感應(yīng)電流受到的安培力對(duì)導(dǎo)體做負(fù)功的現(xiàn)象，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；電磁阻尼現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，分析時(shí)不僅遵循楞次定律，同樣也遵循法拉第電磁感應(yīng)定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。AD電磁驅(qū)動(dòng)利用磁場(chǎng)對(duì)渦流的作用力，實(shí)現(xiàn)了非接觸傳動(dòng)，減小了皮帶或齒輪傳動(dòng)的粉塵、噪音、震動(dòng)等危害，還能避免磨損問(wèn)題，但磁鐵與圓盤的轉(zhuǎn)速不可能達(dá)到同步，要有速度差，選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;渦流要消耗能量,所以電磁驅(qū)動(dòng)效率必定小于100%,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;磁電式儀表運(yùn)輸過(guò)程中用導(dǎo)線將正負(fù)接線柱短接，當(dāng)指針擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，要阻礙轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)，利用了電磁阻尼，選項(xiàng)D正確。能力提升練AC金屬探測(cè)器利用渦流探測(cè)金屬物品的原理是:探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)線圈中有交變電流,產(chǎn)生交變磁場(chǎng),金屬物品在交變磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流（渦流）,而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在探測(cè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,引起線圈中電流發(fā)生變化，從而探測(cè)到金屬物品，選項(xiàng)A、C正確,B、D錯(cuò)誤。CD由渦流的產(chǎn)生原理可知,當(dāng)磁感線穿過(guò)封口處的鋁箔材料時(shí),鋁箔中產(chǎn)生渦流，致使鋁箔自行快速發(fā)熱;而如果封口材料用普通塑料來(lái)代替，則不能產(chǎn)生渦流，不能起到加熱的作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由渦流的產(chǎn)生原理可知,穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)必須是變化的磁場(chǎng)，才能使鋁箔內(nèi)產(chǎn)生渦流，所以封口機(jī)工作時(shí)封口頭內(nèi)的線圈中有高頻變化的電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若改變封口頭內(nèi)線圈中電流的頻率，則電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的頻率也發(fā)生改變，則周期改變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知在鋁箔內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)改變，則產(chǎn)生的渦流大小改變，封口過(guò)程中鋁箔的發(fā)熱功率改變，所以可以通過(guò)控制封口頭內(nèi)線圈中電流的頻率來(lái)設(shè)定鋁箔發(fā)熱的功率，選項(xiàng)C正確;由封口機(jī)的工作原理可知，封口頭內(nèi)線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生改變時(shí)，鋁箔表面的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生渦流，當(dāng)封口頭內(nèi)線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與鋁箔表面垂直時(shí)，在鋁箔內(nèi)部產(chǎn)生的渦流效果最好，選項(xiàng)D正確。A鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一定是相同的，選項(xiàng)A正確;鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢有關(guān)，但鋁框比磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)得慢，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)到其平面與磁場(chǎng)方向垂直的位置時(shí)，鋁框中的感應(yīng)電流為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)到其平面與磁場(chǎng)方向平行的位置時(shí)，鋁框兩個(gè)豎直邊受到的磁場(chǎng)力等大反向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象中安培力的效果是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意電磁驅(qū)動(dòng)中阻礙的效果，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度要小于磁鐵的運(yùn)動(dòng)速度。AD老師實(shí)驗(yàn)中,A擺很快停下來(lái)的原因是擺上產(chǎn)生了感應(yīng)電流,從而阻礙磁通量的變化，選項(xiàng)A正確;老師實(shí)驗(yàn)中,B擺擺片是用相互絕緣的導(dǎo)體片疊加成的，產(chǎn)生的渦流很小，所以B擺擺動(dòng)了很長(zhǎng)時(shí)間后才停下來(lái),B錯(cuò)誤;線圈的匝數(shù)越多，擺受阻礙作用越明顯，則越容易停下來(lái)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;如果致遠(yuǎn)同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用擺的材質(zhì)是塑料，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，擺不會(huì)受到磁場(chǎng)力作用，故擺不會(huì)很快停下來(lái)，選項(xiàng)D正確。C此實(shí)驗(yàn)的原理是:當(dāng)磁鐵在銅塊正上方擺