高中物理 第四章 第7节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时达标训练（含解析）新人教版选修32.doc

【创新方案】2015-2016学年高中物理 第四章 第7节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时达标训练 新人教版选修3-2一、单项选择题1.某磁场磁感线如图所示，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()a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2如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中正确的是()a电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的b电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的c电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的d电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的3.如图所示，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()a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4高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，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利用线圈中电流产生的磁场c利用交变电流产生的交变磁场在炉内金属中产生的涡流d给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电5.如图所示，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断开时，至落地用时t1，落地时速度为v1；s闭合时，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()at1t2，v1v2 bt1t2，v1v2ct1t2，v1v2 dt1t2，v1v2二、多项选择题6.如图所示，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的过程中(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进入和穿出磁场的过程均做减速运动d穿出时的速度一定小于初速度7.在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一块条形磁铁，如图所示。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。各物块在没碰上磁铁前的运动情况将是()a丙做匀速运动 b甲、乙做加速运动c甲、乙做减速运动 d乙、丙做匀速运动8多选如图所示，光滑金属球从高h的曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，设金属球初速度为零，曲面光滑，则()a若是匀强磁场，金属球滚上的高度小于hb若是匀强磁场，金属球滚上的高度等于hc若是非匀强磁场，金属球滚上的高度等于hd若是非匀强磁场，金属球滚上的高度小于h三、非选择题9.电阻为r的矩形线圈abcd，边长abl，adh，质量为m，自某一高度自由下落，通过一匀强磁场。磁场的方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示。如果线圈恰好以恒定速度通过磁场，问导线中产生的焦耳热等于多少？10.如图所示，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，杆上挂有一光滑螺旋管a。在弧形轨道上高为h的地方，无初速度释放一磁铁b(可视为质点)，b下滑至水平轨道时恰好沿螺旋管a的中心轴运动，设a、b的质量分别为m、m，若最终a、b速度分别为va、vb。(1)螺旋管a将向哪个方向运动？(2)全过程中整个电路所消耗的电能是多少？答案1解析：选c把铜盘从a至b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的位置o，此过程中穿过铜盘磁通量的磁场方向向上且不断增大，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位置o落到b位置，此过程中穿过铜盘磁通量的磁场方向向上且不断减小，由楞次定律判断感应电流方向(自上向下看)是逆时针的，故c正确。2解析：选b电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后加热食物，a、d错误，b正确；而c项是微波炉的加热原理，c错误。3解析：选a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，a正确。4解析：选c高频感应炉的原理是：给线圈通以高频交变电流后，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，由于电流的热效应，使金属熔化，故只有c正确。5解析：选d开关s断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，ag；当s闭合时，线圈中有感应电流，对磁铁有阻碍作用，故ag。所以t1t2，v1v2，d正确。6解析：选cd小球在进入和穿出磁场时，有涡流产生，受阻力作用，做减速运动；完全处于磁场中时做匀速运动，c、d正确。7解析：选ac同属金属的铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生改变，因此在其内部会产生涡流，对其运动起阻碍作用，所以铜块、铝块滑向磁铁时会受阻而减速。有机玻璃为非金属，不产生涡流现象，会做匀速运动，a、c正确。8解析：选bd若磁场为匀强磁场，穿过金属球的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，a错误，b正确；若磁场为非匀强磁场，金属球内要产生电能，机械能减少，c错误，d正确。9解析：方法一：直接用定义设恒定速度为v，则产生焦耳热的时间t，i，mgbil所以qi2rtbil2h2mgh方法二：用“功”衡量“能”导线中产生的焦耳热等于线圈克服安培力所做的功，即q|w安|bil2h2mgh方法三：用“能”衡量“能”。导线中产生的焦耳热等于线圈减少的重力势能，即qep减2mgh答案：2mgh