【创新设计】高中物理 4.10 涡流、电磁阻尼和电磁驱动同步训练 新人教版选修32.doc

涡流的应用图41031如图4103所示是高频焊接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是()a交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快b交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快c工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小d工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温越快，工件电流相同，即电阻大，温度高，放热多答案ad2.图4104如图4104所示，磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()a防止涡流而设计的b利用涡流而设计的c起电磁阻尼的作用d起电磁驱动的作用解析线圈通电后在安培力作用下转动，铝框随之转动，在铝框内产生涡流涡流将阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来，这样做是利用涡流来起电磁阻尼的作用铝相比其他金属其电阻率小，产生的涡流大另外，铝的密度小，相同大小的骨架惯性小，运动状态容易改变故选项b、c正确答案bc3.图4105如图4105所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()a整个过程匀速b进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动c整个过程都做匀减速运动d穿出时的速度一定小于初速度解析小球在进入和穿出磁场时都有涡流产生，要受到阻力，即电磁阻尼作用，所以穿出时的速度一定小于初速度答案d对电磁驱动的理解4.图4106如图4106所示，光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是()a两环都向右运动b两环都向左运动c环1静止，环2向右运动d两环都静止解析条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零不变，无感应电流，仍静止；环2中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动答案c(时间：60分钟)题组一涡流的应用1下列关于涡流的说法中正确的是()a涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的b涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流c涡流有热效应，但没有磁效应d在硅钢中不能产生涡流解析涡流本质上是感应电流，是自身构成回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以a对b错；涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，c错；硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，d错答案a2.图4107如图4107所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是()a恒定直流、小铁锅b恒定直流、玻璃杯c变化的电流、小铁锅d变化的电流、玻璃杯解析通入恒定电流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温，故c正确答案c3.图4108如图4108所示，是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是()a探测器内的探测线圈会产生交变磁场b只有有磁性的金属物才会被探测器探测到c探测到地下的金属是因为探头中产生了涡流d探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流答案ad题组二对电磁阻尼的理解4.图4109如图4109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()aa、b两点在同一水平线上ba点高于b点ca点低于b点d铜环最终将做等幅摆动解析本题考查了电磁阻尼现象和能量转化情况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点铜环的摆角会越来越小，最终出不了磁场，而做等幅摆动答案bd5如图41010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41010a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铜盘的转动速度是否变化，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受的安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢，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，故正确选项为a.答案a6.图41011在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图41011所示现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的a点以某一初速度向磁铁滑去各滑块在未接触磁铁前的运动情况将是()a都做匀速运动b甲、乙做加速运动c甲、乙做减速运动 d乙、丙做匀速运动解析铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生了变化，因此在其内部产生涡流，而涡流产生的感应磁场对原磁场的变化起阻碍作用，所以铜块和铝块向磁铁运动时会受阻而减速，所以选项c正确有机玻璃为非金属，不产生涡流现象答案c7.图41012弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图41012所示，观察磁铁的振幅将会发现()as闭合时振幅逐渐减小，s断开时振幅不变bs闭合时振幅逐渐增大，s断开时振幅不变cs闭合或断开，振幅变化相同ds闭合或断开，振幅都不发生变化解析s断开时，磁铁振动穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中无感应电流，振幅不变；s闭合时有感应电流，有电能产生；磁铁的机械能越来越少，振幅逐渐减少，a正确答案a8如图41013所示，a、b为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度两个相同的磁性小球，同时从a、b管上端的管口无初速度释放，穿过a管比穿过b管的小球先落到地面下面对于两管的描述中可能正确的是()图41013aa管是用塑料制成的，b管是用铜制成的ba管是用铝制成的，b管是用胶木制成的ca管是用胶木制成的，b管是用塑料制成的da管用胶木制成的，b管是用铝制成的答案ad题组三对电磁驱动的理解9.图41014如图41014所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以自由绕oo轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接触当磁铁绕轴转动时，铜盘将()a以相同的转速与磁铁同向转动b以较小的转速与磁铁同向转动c以相同的转速与磁铁反向转动d静止不动解析因磁铁的转动，引起铜盘中磁通量发生变化而产生感应电流，进而受安培力作用而发生转动，由楞次定律可知安培力的作用是阻碍相对运动，所以铜盘与磁铁同向转动，又由产生电磁感应的条件可知，线圈中能产生电流的条件必须是磁通量发生变化故铜盘转动方向与磁铁相同而转速小，不能同步转动，所以正确选项是b.答案b10如图41015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图41015铁突然绕oo轴，n极向纸里、s极向纸外转动，在此过程中，圆环将()a产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下