高中物理 第四章 电磁感应（第7课时）涡流电磁阻尼和电磁驱动课时作业 新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。第7课时涡流、电磁阻尼和电磁驱动选择题(在每小题给出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。)1(2015南京高二检测)下列应用与涡流有关的是()A高频感应冶炼炉B探雷器和安检门C收音机里的“磁性天线”D闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流解析高频感应冶炼炉，炉外线圈通入交变电流，炉内的金属中产生涡流，A项正确；探雷器和安检门都是利用涡流工作的，B项正确；收音机里的“磁性天线”利用的是互感现象，C项错误；闭合线圈在匀强磁场中转动产生感应电流，不同于涡流，D项错误。答案AB2关于涡流的应用与危害，下列说法正确的是()A利用涡流的热效应制成了真空冶炼炉B利用涡流的磁效应制成了地雷探测器和机场的安检门C在各种电机中，涡流是非常有害的，它会使铁芯的温度升高，从而危害到线圈绝缘材料的寿命，严重时会使绝缘材料报废，又涡流是因发生电磁感应现象而产生的感应电流，因此不会消耗额外的能量，不会降低电机的效率D由于涡流具有热效应，会使铁芯的温度快速升高，因此电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成，而是用薄薄的硅钢片叠合而成的，其主要目的是增大散热的速度解析涡流的实质是由于发生电磁感应现象而产生的感应电流，其具有热效应和磁效应，人们利用其热效应制造了真空冶炼炉，进而提高冶炼的温度，利用其磁效应，制造了地雷探测器和机场的安检门，选项A、B正确；在各种电机中，涡流是非常有害的，它会使铁芯的温度升高，从而危害到线圈绝缘材料的寿命，严重时会使绝缘材料报废，且由于涡流是因发生电磁感应现象而产生的感应电流，需要消费额外的能量，从而降低电机的效率，为此，电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成，而是用薄薄的硅钢片叠合而成的，其主要目的是一方面硅钢片的电阻率比一般钢铁的要大，从而减少损耗，另一方面每层硅钢片之间都是绝缘的，阻断了涡流的通路，进一步地减少了涡流的发热，选项C、D错误。答案AB3如图1所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则()图1A铜盘转动将变慢B铜盘转动将变快C铜盘仍以原来的转速转动D铜盘转动速度是否变化，要根据磁铁的上、下两端的极性来决定解析当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知感应电流所受的安培力阻碍其相对运动，所以铜盘转动将变慢。本题也可以从能量守恒的角度去分析，因为铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，铜盘的机械能不断转化成电能，铜盘转动会逐渐变慢。选项A正确。答案A4如图2所示，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内。若条形磁铁突然绕OO轴，N极向纸内，S极向纸外转动，在此过程中，圆环将()图2A产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里，下端向外随磁铁转动B产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外，下端向里转动C产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动D产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动解析磁铁转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流，磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，导线环与磁铁同向转动。所以选项A正确。答案A5如图3所示，一条形磁铁从静止开始向下穿过一个用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈的过程中()图3A做自由落体运动B做减速运动C做匀速运动D做非匀变速运动解析双线绕成的线圈由于两导线产生的磁通量相互抵消，合磁通量始终为零，所以磁铁将做自由落体运动。答案A6某磁场磁感线如图4所示，有铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，铜盘中的涡流方向是()图4A始终顺时针B始终逆时针C先顺时针再逆时针D先逆时针再顺时针解析把铜盘从题图中A位置落至B位置的全过程分成两个阶段处理，第一阶段是铜盘从A位置下落到具有最大磁通量的O位置，此过程中穿过铜盘的磁场方向向上且穿过铜盘的磁通量不断增大，由楞次定律判断感应电流方向(自上向下看)是顺时针的，第二阶段是铜盘从具有最大磁通量的O位置落到B位置，此过程中穿过铜盘的磁场方向向上且穿过铜盘的磁通量不断减小，由楞次定律判断感应电流方向(自上向下看)是逆时针的，选项C正确。答案C7(2015宁波高二)如图5所示，条形磁铁从高h处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈。开关S断开，条形磁铁至落地用时t1，落地时速度为v1；S闭合，条形磁铁至落地用时t2，落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是()图5At1t2，v1v2 Bt1t2，v1v2Ct1t2，v1v2 Dt1v2解析开关S断开时，线圈中无感应电流，对条形磁铁无阻碍作用，条形磁铁自由下落，故ag；当S闭合时，线圈中有感应电流，对条形磁铁有阻碍作用，故ag。所以t1v2，选项D正确。答案D8(2015华师附中)机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品。安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流，关于其工作原理，下列说法正确的是()A人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流B人体在通有交变电流的线圈产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流D金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流解析一般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属物品被磁化磁性也很弱，作为导体的人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，选项A、B错误；安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是线圈中的交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，选项C正确；该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测，选项D正确。答案CD9如图6所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()图6AA、B两点在同一水平线上BA点高于B点CA点低于B点D铜环将做等幅摆动解析铜环在进入和穿出磁场的过程中，穿过环的磁通量发生变化，环中有感应电流产生，将损耗一定的机械能，所以A点高于B点。答案B10如图7所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()图7A增加线圈的匝数B提高交流电源的频率C将金属杯换成瓷杯D取走线圈中的铁芯解析根据题意要缩短加热时间，只需要提高感应电动势，所以增加线圈的匝数、提高交流电源的频率都可以实现，A、B项正确；取