（同步核心辅导）高中物理 第四章7课涡流、电磁阻尼和电磁驱动课后知能检测 新人教版选修32.doc

（同步核心辅导）高中物理 第四章7课涡流、电磁阻尼和电磁驱动课后知能检测 新人教版选修3-21如图所示，a、b两图是把带绝缘层的线圈绕在软铁上，c、d两图是把带绝缘层的线圈绕在有机玻璃上，则能产生涡流的是()【解析】只有穿过整个导体的磁通量发生变化，才产生涡流，b是直流电源不能产生涡流，c、d不是导体，故只有a能产生涡流【答案】a2.图4710(2014泉州高二检测)如图4710所示，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦)，现让铜盘转动下面对观察到的现象描述及解释正确的是()a铜盘中没有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去b铜盘中有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去c铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将很快停下d铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将越转越快【解析】铜盘转动时，根据法拉第电磁感应定律及楞次定律知，盘中有感应电动势，也产生感应电流，并且受到阻尼作用，机械能很快转化为电能进而转化为焦耳热，铜盘将很快停下，故c对，a、b、d错【答案】c3(多选)(2014衡水中学高二检测)如图4711所示，一光滑水平桌面的左半部分处于垂直于纸面向下的匀强磁场内，当一电阻不计的环形导线圈在此水平桌面上向右以某一速度开始滑行时()图4711a若整个线圈在磁场内，线圈一定做匀速运动b线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做加速运动c线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做减速运动d线圈从磁场内滑到磁场外过程，必定放热【解析】整个线圈在磁场内时，无感应电流，故不受安培力，线圈做匀速运动，a对；线圈滑出磁场过程中，产生感应电流，受到阻碍它运动的安培力，故线圈做减速运动，机械能转化为内能，选项b错，c、d对【答案】acd图47124(2014山西省实验中学高二检测)光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图4712所示，抛物线的方程为yx2.其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(图中的虚线所示)一个小金属块从抛物线上yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是 ()amgbb.mv2mgbcmg(ba) dmg(ba)mv2【解析】金属块运动过程中，机械能转化为内能要注意分析金属块的最终运动状态，以便计算金属块总共损失的机械能，金属块在进出磁场过程中要产生感应电流，机械能要减少，上升的最大高度不断降低，最后刚好滑不出磁场后，就往复运动永不停止根据能量转化与守恒，整个过程中产生的焦耳热应等于机械能的损失，即qemv2mg(ba)故正确答案为d.【答案】d图47135高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，高频感应炉的示意图如图4713所示冶炼炉内装入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中因此适于冶炼特种金属该炉的加热原理是()a利用线圈中电流产生的焦耳热b利用红外线c利用交变电流的磁场在冶炼炉内的金属中产生的涡流d利用交变电流的交变磁场所激发的电磁场【解析】高频感应炉是利用了电磁感应的原理，给线圈通入高频交变电流后，冶炼炉内待冶炼的金属在快速变化的磁场中产生很强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化【答案】c6甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴oo旋转，当给以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止；若将环置于磁感应强度b大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图4714所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是()甲乙图4714a甲环先停b乙环先停c两环同时停下d无法判断两环停止的先后【解析】由于转动过程中穿过甲环的磁通量不变，穿过乙环的变化，所以甲环中不产生感应电流，乙环中产生感应电流乙环的机械能不断地转化为电能，最终转化为焦耳热散失掉，所以乙环先停下来【答案】b图47157(2014西安交大附中高二检测)如图4715所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴o转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器r的滑片p自左向右滑动的过程中，线圈ab将()a静止不动b顺时针转动c逆时针转动d发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向【解析】电源极性的不同接法，只是使两磁极之间的磁场方向不同若电源的正极在右端则磁场方向水平向右，反之水平向左p向右端滑动时，变阻器的阻值减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，所以线圈的转动方向应该是使线圈的磁通量减小，由此可见，线圈将绕o轴顺时针方向转动，选项b正确【答案】b8如图4716所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，将整个装置悬挂起来，当接通开关瞬间，整个圆盘将()图4716a顺时针转动一下b逆时针转动一下c顺时针不断转动d逆时针不断转动【解析】开关接通瞬间，穿过带电小球所在空间向下的磁通量突然增加，由楞次定律知，在带电小球所处空间将产生逆时针方向(从上往下看)的电动势(确切讲，应为逆时针方向电场)，从而使带负电小球受到顺时针方向作用力，由于该变化是瞬间的，故选项a正确【答案】a9在现代家庭的厨房中，电磁炉(如图4717甲)是家庭主妇非常青睐的炊具，它具有热效率高、温控准确、安全性好、清洁卫生等特点利用以下材料并结合已学习的电磁学知识分析、讨论相关问题甲乙图4717如图4717乙所示是描述电磁炉工作原理的示意图电磁炉的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是随电流不断变化的，这个变化的磁场又会使放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便能起到加热物体的作用因为电磁炉是由电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等综合以上材料分析下列问题：(1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可)：_；_；_.(2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是_；电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是_(3)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？【解析】(1)电流的磁效应(或电生磁)；电磁感应现象(或磁生电)；电流的热效应(或焦耳定律)(2)陶瓷和玻璃是绝缘体，不能产生电磁感应现象铝、铜的导磁性太差，效率低(3)能起到加热作用，因为线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用【答案】见解析图471810(多选)如图4718所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环r沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则()aa1a2g ba3a1gca1a3a2 da3a1a2【解析】圆环落入螺线管及从螺线管飞出时，环中感应电流所受安培力向上，故a1g，a3g，但经过3时速度较大，较大，所受安培力较大，故a3a1g.圆环经过位置2时，磁通量不变，不受安培力，a2g，故a、b、d正确【答案】abd11如图4719所示，质量为m100 g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h0.8 m，有一质量为m200 g的小磁铁(长度可忽略)，以v010 m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动)：图4719(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v 2 m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g10 m/s2)【解析】(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)(2)由能量守恒可得：由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出穿过后的速度v m/s9 m/se电mvmv2mv21.7 j.【答案】(1)铝环向右偏(2)1.7 j12如图4720所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺线管a.在弧形轨道上高为h的地方，无初速释放一磁铁b(可视为质点)，b下滑至水平轨道时恰好沿螺线管a的中心轴运动，设a、b的质量分别为m、