2025版新教材高中物理第2章電磁感應微點7電磁阻尼與電磁驅動的理解課時作業(yè)新人教版選擇性必修第二冊

微點7電磁阻尼與電磁驅動的理解1．[2024·陜西高二期末]水平放置的玻璃板上方有一用細線懸掛的可自由旋轉的小磁針，下方有一水平放置的銅圓盤．圓盤的軸線與小磁針懸線在同始終線上，初始時小磁針與圓盤均處于靜止狀態(tài)．當圓盤繞軸逆時針方向勻速轉動時，下列說法正確的是()A．小磁針不動B．小磁針逆時針方向轉動C．小磁針順時針方向轉動D．由于圓盤中沒有磁通量的變更，圓盤中沒有感應電流2．[2024·全國高二課時練習]如圖，將一空的鋁質易拉罐倒扣于筆尖上，在“冂”型木框兩側各固定一個強銣磁鐵，用電鉆限制木框勻速轉動，發(fā)覺木框雖然不與易拉罐接觸，但易拉罐也會隨木框轉動．則下列說法正確的是()A．木框的轉速總比易拉罐的大B．易拉罐與木框的轉動方向相反C．易拉罐與木框保持相同的轉速同方向轉動D．兩個磁鐵必需異名磁極相對3．[2024·全國高二課時練習]下列關于教材中四幅插圖的說法，正確的是()A．圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉動，則鋁框會同向轉動，且和磁鐵轉得一樣快B．圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻溝通電時，線圈中會產生大量熱量，從而冶煉金屬C．圖丙中，當人對著話筒講話時線圈中會產生強弱變更的電流，這利用了電磁感應原理D．圖丁是毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導線連在一起，這是為了愛護電表指針，利用了電磁驅動原理4．如圖1所示是一個電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置，鋼鋸條上端固定在支架上，下端固定有強磁鐵，將磁鐵推開一個角度釋放，它會在豎直面內搖擺較長時間；如圖2所示，若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸)，則搖擺快速停止．關于該試驗，以下分析與結論正確的是()A．假如將磁鐵的磁極調換，重復試驗將不能視察到電磁阻尼現(xiàn)象B．用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復試驗將不能視察到電磁阻尼現(xiàn)象C．在圖2狀況中，下擺和上擺過程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機械能均削減D．在搖擺過程中銅塊不受磁鐵的作用力5．[2024·浙江1月]如圖甲所示，一導體桿用兩條等長細導線懸掛于水平軸OO′，接入電阻R構成回路．導體桿處于豎直向上的勻強磁場中，將導體桿從豎直位置拉開小角度θ由靜止釋放，導體桿起先下擺．當R＝R0時，導體桿振動圖像如圖乙所示．若橫縱坐標皆采納圖乙標度，則當R＝2R0時，導體桿振動圖像是()6．電磁驅動是21世紀初問世的新概念，該技術被視為將帶來交通工具大革命．多國科學家都致力于此項探討．據(jù)2015年央廣新聞報道，美國國家航空航天局NASA在真空勝利試驗了電磁驅動引擎，假如得以應用，該技術將在將來的星際旅行中派上大用場．在日常生活中，比如摩托車和汽車上裝有的磁性式轉速表就是利用了電磁驅動原理．如圖所示是磁性式轉速表及其原理圖，關于磁性式轉速表的電磁驅動原理，下列說法正確的是()A．鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉動B．永久磁體隨轉軸轉動產生運動的磁場，在鋁盤中產生感應電流，感應電流使鋁盤受磁場力而轉動C．鋁盤轉動的方向與永久磁體轉動方向相反D．由于鋁盤和永久磁體被同轉軸帶動，所以兩者轉動是完全同步的7．在油電混合小轎車上有一種裝置，剎車時能將車的動能轉化為電能，啟動時再將電能轉化為動能，從而實現(xiàn)節(jié)能減排．圖中，甲、乙磁場方向與輪子的轉軸平行，丙、丁磁場方向與輪子的轉軸垂直，輪子是絕緣體，則實行下列哪個措施，能有效地借助磁場的作用，讓轉動的輪子停下()A．如圖甲，在輪上固定如圖繞制的線圈B．如圖乙，在輪上固定如圖繞制的閉合線圈C．如圖丙，在輪上固定一些細金屬棒，金屬棒與輪子轉軸平行D．如圖丁，在輪上固定一些閉合金屬線框，線框長邊與輪子轉軸平行8．如圖所示為試驗室所用的某種靈敏天平，安裝在天平臂一端(圖中的右端)的金屬片置于蹄形磁鐵的兩個磁極之間，該裝置有利于振動的天平臂快速安靜下來，現(xiàn)因物體放置在秤上引起天平臂的搖擺帶動金屬片上下運動，則以下說法正確的是()A．當金屬片上下運動，由于穿過金屬片的磁通量沒有發(fā)生變更，因此金屬片中沒有感應電流B．當金屬片上下運動時，金屬片中會產生逆時針方向的渦流C．當金屬片向上運動時，金屬片受到向下的磁場力D．由于金屬片在上下運動，受到的磁場力總是阻礙金屬片的運動，使其機械能轉化為內能，導致物體質量測量值偏小9．[2024·全國高二課時練習]如圖是汽車上運用的電磁制動裝置示意圖．與傳統(tǒng)的制動方式相比，電磁制動是一種非接觸的制動方式，避開了因摩擦產生的磨損．電磁制動的原理是當導體在通電線圈產生的磁場中運動時，會產生渦流，使導體受到阻礙運動的制動力．下列說法正確的是()A．制動過程中，導體不會產生熱量B．制動力的大小與導體運動的速度有關C．線圈肯定是通溝通電D．假如變更線圈中的電流方向，可以使導體獲得促進它運動的動力10．[2024·全國高二課時練習](多選)如圖，右端為N極的磁鐵置于光滑水平桌面上并與輕質彈簧相連，彈簧一端固定在豎直墻面上，當彈簧處于原長時，磁鐵的中心恰好是接有一盞小燈泡的豎直固定線圈的圓心．用力將磁鐵向右拉到某一位置后釋放，磁鐵穿過線圈來回振動，有關這個振動過程，以下說法正確的是()A．磁鐵接近線圈時，線圈對磁鐵產生吸引力B．線圈中的電流方向發(fā)生變更C．燈泡的亮暗不會發(fā)生變更D．磁鐵振動的幅度漸漸減小[答題區(qū)]題號12345答案題號678910答案11.磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具，如圖(a)所示．它的驅動系統(tǒng)可簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個矩形金屬框，電阻為R的金屬框置于xOy平面內，MN長為l平行于y軸，NP寬為d平行于x軸，如圖(b)所示．軌道區(qū)域內存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應強度B沿Ox方向按波長為λ的正弦規(guī)律分布，如圖(c)所示．整個磁場以肯定的速率沿Ox方向勻速平移，忽視一切阻力，列車在驅動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛．(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理．(2)為使列車獲得最大驅動力，MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置？微點7電磁阻尼與電磁驅動的理解1．答案：B解析：銅圓盤上存在很多小的閉合回路，當圓盤轉動時，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變更，回路中產生感應電流(渦流)，此電流產生的磁場導致磁針逆時針方向轉動，構成電磁驅動．故選B.2．答案：A解析：依據(jù)電磁驅動原理，易拉罐與木框的轉動方向相同，木框的轉速總比易拉罐的大，A正確；B、C錯誤；兩個磁鐵異名磁極或同名磁極相對均可，在磁極旁邊的易拉罐導體中都會產生渦流，在磁場受安培力使易拉罐跟著木框轉動起來，D錯誤．故選A.3．答案：C解析：由電磁驅動原理，圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉動，則鋁框會同向轉動，且比磁鐵轉的慢，即同向異步，A錯誤；圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻溝通電時，在鐵塊中會產生渦流，鐵塊中就會產生大量熱量，從而冶煉金屬，B錯誤；圖丙中，當人對著話筒講話時線圈會做受迫振動，線圈在磁場中運動，線圈中會產生強弱變更的電流，這利用了電磁感應原理，C正確；圖丁是毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導線連在一起，這是為了愛護電表指針，利用了電磁阻尼原理，D錯誤．4．答案：C解析：此試驗的原理是：當磁鐵在銅塊正上方搖擺時，在銅塊中產生渦流，渦流的磁場阻礙磁鐵的運動．假如將磁鐵的磁極調換，重復試驗仍能視察到電磁阻尼現(xiàn)象，選項A錯誤；用閉合的銅制線圈替代銅塊，仍能在線圈中產生感應電流，從而對磁鐵的運動產生阻礙作用，則重復試驗仍能視察到電磁阻尼現(xiàn)象，選項B錯誤；在圖2狀況中，磁鐵下擺和上擺過程中，銅塊均會產生渦流，從而消耗機械能，則磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機械能均削減，選項C正確；在搖擺過程中，銅塊對磁鐵有阻礙作用，同時銅塊也要受磁鐵的作用力，選項D錯誤．5．答案：B解析：導體桿搖擺時切割磁感線，產生感應電流，受安培力，安培力起阻力作用，故導體桿的振動為阻尼振動．由垂直于磁感線方向的速度大小相同時電阻變大→電流變小→安培力(阻力)變小可知，當R從R0變?yōu)?R0時，導體桿振幅的衰減速度變慢，B正確，A、C、D錯誤．6．答案：B解析：當永久磁體隨轉軸轉動時，產生轉動的磁場，在鋁盤中會產生感應電流，這時永久磁體的磁場會對鋁盤上的感應電流有力的作用，使指針轉動，由于彈簧游絲的力的作用，會使指針穩(wěn)定指在某一刻度上，A錯誤，B正確；該轉速表運用了電磁感應原理，由楞次定律知，鋁盤磁場總是阻礙永久磁體轉動，要減小穿過鋁盤磁通量的變更，永久磁體轉動方向與鋁盤轉動方向相同，C錯誤；永久磁體固定在轉軸上，鋁盤固定在指針軸上，鋁盤和永久磁體不是同轉軸帶動，所以兩者轉動不是同步的，D錯誤．故選B.7．答案：D解析：圖甲和圖乙中當輪子轉動時，穿過線圈的磁通量都是不變的，不會產生感生電流，則不會有磁場力阻礙輪子的運動，選項A、B錯誤；圖丙中在輪上固定一些細金屬棒，當輪子轉動時會產生感應電動勢，但是不會形成感應電流，則也不會產生磁場力阻礙輪子轉動，選項C錯誤；圖丁中在輪上固定一些閉合金屬線框，線框長邊與輪子轉軸平行，當輪子轉動時會產生感應電動勢，形成感應電流，則會產生磁場力阻礙輪子轉動，使輪子很快停下來，選項D正確；故選D.8．答案：C解析：當金屬片上下運動，由于穿過金屬片的磁通量發(fā)生變更，因此金屬片中產生感應電流，A錯誤；當金屬片上下運動時，金屬片中會產生方向變更的渦流，渦流的方向與金屬片的運動方向有關，B錯誤；當金屬片向上運動時，依據(jù)“來拒去留”原則，金屬片受到向下的磁場力，C正確；當天安靜止時，磁場力消逝，不會導致物體質量測量值偏小，D錯誤．9．答案：B解析：電磁制動的原理是當導體在通電線圈產生的磁場中運動時，會產生渦流，電流流過電阻時會產生熱量，A錯誤；導體運動的速度越大磁通量變更越快，產生的感應電流越強，制動器對轉盤的制動力越大，故制動力的大小與導體運動的速度有關，B正確；電磁制動的原理是當導體在通電線圈產生的磁場中運動時，產生渦流，故通電線圈可以通直流電，產生方向不變的磁場也是可以的，C錯誤；假如變更線圈中的電流方向，鐵芯產生的磁感線的方向變?yōu)榉聪?，此時產生的渦流方向也相反，依據(jù)安培力的公式，電流和所處的磁場方向同時反向，安培力方向不變，故還是使導體受到阻礙運動的制動力，D錯誤．10．答案：BD解析：依據(jù)楞次定律，感應電流的效果總要阻礙引起感應電流的緣由，可知，磁鐵接近線圈時，穿過線圈的磁通量增大，感應電流激發(fā)的磁場對磁鐵必定產生排斥力，以阻礙磁通量的增大，A錯誤；由分析可知，穿過線圈的磁場的方向向右，當磁鐵靠近時，磁通量增大，感應電流激發(fā)出的磁場方向向左，依據(jù)安培定則，從右往左看，感應電流沿順時針方向，當磁鐵遠離時，磁通量減小，感應電流激發(fā)出的磁場方向向右，依據(jù)安培定則，從右往左看，感應電流沿逆時針方向，B正確；磁鐵穿過線圈來回振動，速度大小在不停變更，即磁通量的變更率也在變更，感應電動勢大小發(fā)生變更，感應電流大小也發(fā)生變更，燈泡的亮暗會發(fā)生變更，C錯誤；磁鐵在運動過程中，線圈中產生感應電流，燈泡產生焦耳熱，彈性勢能肯定減小，即磁鐵振動的幅度漸漸減小，D正確．11．答案：(1)見解析(2)NM、PQ應位于磁場中磁感應強度同為最大值且