2024-2025學(xué)年高中物理第四章電磁感應(yīng)課后提升作業(yè)六4.7渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)新人教版選修3-2

PAGEPAGE1課后提升作業(yè)六渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)(40分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)1.(多選)下列說法中正確的是()A.溝通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的B.微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)常把兩個(gè)接線柱用導(dǎo)線連接是利用電磁阻尼C.為了減小變壓器工作時(shí)鐵芯中的渦流,常用相互絕緣的硅鋼片疊成鐵芯D.互感現(xiàn)象不能傳遞能量【解析】選A、B、C。電動(dòng)機(jī)是通電線圈在磁場中受到安培力作用,利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的,故A正確;閉合線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而出現(xiàn)安培阻力,因此在運(yùn)輸時(shí),表頭接線柱用導(dǎo)線相連,故B正確;變壓器工作時(shí)鐵芯中產(chǎn)生渦流,為減小渦流,因此運(yùn)用相互絕緣的硅鋼片疊成鐵芯,故C正確;互感現(xiàn)象能傳遞能量,如變壓器,故D錯(cuò)誤。2.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),下列說法中正確的是()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】選C。條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí),環(huán)1中磁通量為零不變,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,感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果使環(huán)2向右運(yùn)動(dòng),故C正確。3.(多選)安檢門是一個(gè)用于平安檢查的“門”,“門框”內(nèi)有線圈,線圈里通有交變電流,交變電流在“門”內(nèi)產(chǎn)生交變磁場,金屬物品通過“門”時(shí)能產(chǎn)生渦流,渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流,從而引起報(bào)警。以下關(guān)于這個(gè)安檢門的說法正確的是()A.這個(gè)安檢門也能檢查出毒品攜帶者B.這個(gè)安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者C.假如這個(gè)“門框”的線圈中通上恒定電流,也能檢查出金屬物品攜帶者D.這個(gè)安檢門工作時(shí),既利用了電磁感應(yīng)原理,也利用了電流的磁效應(yīng)【解析】選B、D。這個(gè)安檢門是利用渦流工作的,因而只能檢查出金屬物品攜帶者,A錯(cuò),B對。若“門框”的線圈中通上恒定電流,只能產(chǎn)生恒定磁場,它不能使塊狀金屬產(chǎn)生電流,因而不能檢查出金屬物品攜帶者,C錯(cuò)。安檢門工作時(shí),既利用了電磁感應(yīng)原理,也利用了電流的磁效應(yīng),D對。4.如圖所示,在光滑水平桌面上放一條形磁鐵,分別將大小相同的鐵球、鋁球和木球放在磁鐵的一端且給它一個(gè)初速度,讓其向磁鐵滾去,視察小球的運(yùn)動(dòng)狀況()A.都做勻速運(yùn)動(dòng)B.鐵球、鋁球都做減速運(yùn)動(dòng)C.鐵球做加速運(yùn)動(dòng),鋁球做減速運(yùn)動(dòng)D.鋁球、木球做勻速運(yùn)動(dòng)【解析】選C。鐵球靠近磁鐵時(shí)被磁化,與磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引的作用力,故鐵球?qū)⒓铀龠\(yùn)動(dòng);鋁球向磁鐵靠近時(shí),穿過它的磁通量發(fā)生改變,因此在其內(nèi)部產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場對原磁場的改變起阻礙作用,所以鋁球向磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻礙而減速;木球?yàn)榉墙饘?既不能被磁化,也不產(chǎn)生渦流,所以磁鐵對木球不產(chǎn)生力的作用,木球?qū)⒆鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)。綜上所述,C項(xiàng)正確。5.(多選)如圖所示是電表中的指針和電磁阻尼器,下列說法中正確的是()A.2是磁鐵,在1中產(chǎn)生渦流B.1是磁鐵,在2中產(chǎn)生渦流C.該裝置的作用是使指針能夠轉(zhuǎn)動(dòng)D.該裝置的作用是使指針能很快地穩(wěn)定【解析】選A、D。當(dāng)指針搖擺時(shí),1隨之轉(zhuǎn)動(dòng),2是磁鐵,那么在1中產(chǎn)生渦流,2對1的安培力將阻礙1的轉(zhuǎn)動(dòng);總之不管1向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),2對1的效果總起到阻尼作用,所以它能使指針很快地穩(wěn)定下來,A、D正確。6.(多選)如圖所示,abcd是一小金屬塊,用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O,使金屬塊在豎直線OO′左右來回?fù)u擺,穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感線方向跟紙面垂直,若摩擦和空氣阻力均不計(jì),則()A.金屬塊進(jìn)入或離開磁場區(qū)域時(shí),都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.金屬塊完全進(jìn)入磁場區(qū)域后,金屬塊中無感應(yīng)電流C.金屬塊起先搖擺后,擺角會(huì)越來越小,擺角小到某一值后將不再減小D.金屬塊搖擺的過程中,機(jī)械能會(huì)完全轉(zhuǎn)化為金屬塊中產(chǎn)生的電能【解析】選A、B、C。在小金屬塊進(jìn)入或離開磁場時(shí)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,完全進(jìn)入磁場后無感應(yīng)電流,故可知小金屬塊最終將做一個(gè)等幅搖擺。金屬塊在搖擺過程中,機(jī)械能將部分轉(zhuǎn)化為金屬塊的電能和電阻產(chǎn)生的內(nèi)能,故D錯(cuò)誤,A、B、C正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)如圖所示,閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)處的光滑曲面右上端無初速滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升,整個(gè)曲面處在磁場中,則()A.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于hB.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hC.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于hD.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h【解析】選B、D。假如是勻強(qiáng)磁場,閉合小金屬環(huán)在滾動(dòng)過程中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,閉合小金屬環(huán)的機(jī)械能是守恒的,環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h,A錯(cuò)、B對;假如是非勻強(qiáng)磁場,閉合小金屬環(huán)在滾動(dòng)過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,閉合小金屬環(huán)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h,C錯(cuò)、D對。二、非選擇題(14分。需寫出規(guī)范的解題步驟)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,無初速度釋放一磁鐵B(可視為質(zhì)點(diǎn)),B下滑至水平軌道時(shí)恰好沿螺線管A的中心軸運(yùn)動(dòng),設(shè)A、B的質(zhì)量分別為M、m,若最終A、B速度分別為vA、vB。(1)螺線管A將向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?(2)全過程中整個(gè)電路所消耗的電能?！窘馕觥?1)磁鐵B向右運(yùn)動(dòng)時(shí),螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流產(chǎn)生電磁驅(qū)動(dòng)作用,使得螺線管A向右運(yùn)動(dòng)。(2)全過程中,磁鐵削減的重力勢能轉(zhuǎn)化為A、B的動(dòng)能和螺線管中的電能,所以mgh=12Mv

2A+1即E電=mgh-12MvA2-1答案:(1)向右運(yùn)動(dòng)(2)mgh-12MvA2-【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,質(zhì)量m=100g的鋁環(huán),用細(xì)線懸掛起來,環(huán)中心距地面高度h=0.8m,有一質(zhì)量M=200g的小磁鐵(長度可忽視),以10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán),落地點(diǎn)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(shí)(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運(yùn)動(dòng)看作平拋運(yùn)動(dòng)):(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(gè)過程中,環(huán)