2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章電磁感應(yīng)3渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)測評含解析新人教版選擇性必修第二冊

PAGE6-渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)課后篇素養(yǎng)形成必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.下列說法中正確的是()A.感生電場由改變的磁場產(chǎn)生B.恒定的磁場也能在四周空間產(chǎn)生感生電場C.感生電場的方向也同樣可以用楞次定律和右手定則來判定D.感生電場的電場線是閉合曲線,其方向肯定是沿逆時(shí)針方向解析磁場改變時(shí)在空間激發(fā)感生電場,其方向與所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同,只能由楞次定律推斷,A項(xiàng)正確。答案A2.(多選)在空間某處存在一改變的磁場,則下列說法中正確的是()A.在磁場中放一閉合線圈,線圈中肯定會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.在磁場中放一閉合線圈,線圈中不肯定產(chǎn)生感應(yīng)電流C.在磁場中不放閉合線圈,在改變的磁場四周肯定不會產(chǎn)生電場D.在磁場中不放閉合線圈,在改變的磁場四周肯定會產(chǎn)生電場解析依據(jù)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,只有穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生改變,線圈中才產(chǎn)生感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤,B正確;改變的磁場產(chǎn)生感生電場,與是否存在閉合線圈無關(guān),C錯(cuò)誤,D正確。答案BD3.(多選)如圖所示,閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間改變而改變。下列說法中正確的是()A.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),線框中的感應(yīng)電流可能減小B.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),線框中的感應(yīng)電流肯定增大C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中的感應(yīng)電流肯定增大D.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),線框中的感應(yīng)電流可能不變解析線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E=ΔBΔtS,設(shè)線框的電阻為R,則線框中的電流I=ER=答案AD4.(多選)變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊加而成的,而不是采納一整塊硅鋼,這是為了()A.增大渦流B.減小渦流C.產(chǎn)生更多的熱量D.減小發(fā)熱量解析渦流能使導(dǎo)體發(fā)熱。變壓器的鐵芯是相互絕緣的硅鋼片疊加而成的,從而降低渦流強(qiáng)度,削減能量損耗,提高變壓器的效率。答案BD5.(2024全國Ⅱ卷)管道高頻焊機(jī)可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示,圓管通過一個(gè)接有高頻溝通電源的線圈,線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流,電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)覺者為()A.庫侖 B.霍爾C.洛倫茲 D.法拉第解析線圈中的高頻交變電流產(chǎn)生交變磁場,鋼管處于交變磁場中,由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生交變電流,交變電流通過接縫處,接縫處電阻很大,依據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知,接縫處會產(chǎn)生大量的熱量,熔化材料。此焊接過程利用的電磁學(xué)規(guī)律是電磁感應(yīng),電磁感應(yīng)的發(fā)覺者是法拉第,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。答案D6.(多選)如圖所示,磁電式儀表的線圈通常用鋁框做骨架,把線圈繞在鋁框上,這樣做的目的是()A.使線圈偏轉(zhuǎn)角度更大B.使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來C.起電磁阻尼的作用D.起電磁驅(qū)動(dòng)的作用解析線圈通電后,在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),鋁框隨之轉(zhuǎn)動(dòng),并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來,這樣做是起電磁阻尼的作用。答案BC7.(多選)位于光滑水平面上的小車上放置一螺線管,一個(gè)比螺線管長但比螺線管細(xì)的條形磁鐵沿著螺線管的軸線以初速度v水平穿過,如圖所示,在此過程中()A.磁鐵做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)C.小車向右做加速運(yùn)動(dòng) D.小車先加速后減速解析磁鐵水平穿入螺線管時(shí),管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律知該電流產(chǎn)生的磁場的作用力阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)。同理,磁鐵穿出時(shí)該電流產(chǎn)生的磁場的作用力也阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng),故整個(gè)過程中,磁鐵做減速運(yùn)動(dòng),B項(xiàng)正確。而對于小車上的螺線管來說,在此過程中螺線管受到的安培力都是水平向右,這個(gè)安培力使小車向右運(yùn)動(dòng),且始終做加速運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)正確。答案BC8.磁電式電流表在運(yùn)輸時(shí)往往把正負(fù)接線柱短接,想一想,這樣做有什么道理?解析電流表正負(fù)接線柱短接后與線圈組成閉合電路,由于指針和線圈是固定在一起的,所以指針搖擺時(shí)會帶動(dòng)線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,而感應(yīng)電流會產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的效果,從而有效減輕了指針的搖擺。答案見解析關(guān)鍵實(shí)力提升練9.英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場改變時(shí)會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示,一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場B,環(huán)上套一電荷量為+q的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間勻稱增加,其改變率為k,若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周,則感生電場對小球的作用力所做功的大小是()A.0 B.12r2qkC.2πr2qk D.πr2qk解析改變的磁場產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢為E=ΔBΔtπr2=kπr2,小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周感生電場對其所做的功W=qE=πr答案D10.如圖所示,條形磁鐵從高h(yuǎn)處自由下落,中途穿過一個(gè)固定的空心線圈。開關(guān)S斷開,條形磁鐵從起先下落至落地用時(shí)t1,落地時(shí)速度為v1;S閉合,條形磁鐵從起先下落至落地用時(shí)t2,落地時(shí)速度為v2,則它們的大小關(guān)系正確的是()A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v2解析開關(guān)S斷開時(shí),線圈中無感應(yīng)電流,對條形磁鐵無阻礙作用,條形磁鐵自由下落,故a=g;當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),線圈中有感應(yīng)電流,對條形磁鐵有阻礙作用,故a<g,所以t1<t2,v1>v2,選項(xiàng)D正確。答案D11.如圖所示,矩形線圈放置在水平薄木板上,有兩塊相同的蹄形磁鐵,四個(gè)磁極之間的距離兩兩相等,當(dāng)兩塊蹄形磁鐵勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈仍靜止不動(dòng),那么線圈受到木板的摩擦力方向是()A.先向左,后向右B.先向左,后向右,再向左C.始終向右D.始終向左解析當(dāng)兩蹄形磁鐵靠近線圈時(shí),線圈要阻礙其靠近,線圈有向右移動(dòng)的趨勢,受到木板的摩擦力方向向左,當(dāng)蹄形磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí),線圈要阻礙其遠(yuǎn)離,線圈仍有向右移動(dòng)的趨勢,受到木板的摩擦力方向仍是向左的,選項(xiàng)D正確。答案D12.如圖所示,光滑水平絕緣面上有兩個(gè)金屬環(huán)靜止在平面上,環(huán)1豎直,環(huán)2水平放置,均處于中間分割線上,在平面中間分割線正上方有一條形磁鐵,當(dāng)磁鐵沿中間分割線向右運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.兩環(huán)都向右運(yùn)動(dòng) B.兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)C.環(huán)1靜止,環(huán)2向右運(yùn)動(dòng) D.兩環(huán)都靜止解析條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí),環(huán)1中磁通量保持為零,無感應(yīng)電流,仍靜止;環(huán)2中磁通量改變,依據(jù)楞次定律,為阻礙磁通量的改變,使環(huán)2向右運(yùn)動(dòng)。答案C13.(多選)如圖所示,有一鋁質(zhì)金屬球以肯定的初速度通過有界勻強(qiáng)磁場,則從球起先進(jìn)入磁場到完全穿出磁場的過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑),小球()A.整個(gè)過程勻速B.進(jìn)入磁場過程中做減速運(yùn)動(dòng),穿出過程做加速運(yùn)動(dòng)C.進(jìn)入和穿出磁場的過程均做減速運(yùn)動(dòng)D.穿出時(shí)的速度肯定小于初速度解析小球在進(jìn)入和穿出磁場時(shí),有感應(yīng)電流產(chǎn)生,受阻力作用,做減速運(yùn)動(dòng);完全處于磁場中時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),C、D正確。答案CD14.有一個(gè)銅盤,輕輕撥動(dòng)它,能長時(shí)間地繞軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),