新人教版20182019学年高中物理第四章电磁感应47涡流电磁阻尼和电磁驱动练习选修32

4-7涡流、电磁阻尼和电磁驱动时间：40分钟

满分：

100分一、选择题

(每题

6分，共

60分)1．有名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如下图。在一块绝缘板的中部安装一个线圈，线圈接有电源，板的四周有很多带负电的小球，整个装置支撑起来，忽视各处的摩擦，

当电源接通的瞬时，以下对于圆盘的说法中正确的选项是

(

)A．圆盘将逆时针转动B．圆盘将顺时针转动C．圆盘不会转动D．没法确立圆盘能否会动答案

A分析线圈接通电源瞬时，产生向上的磁场，向上增大的磁场产生顺时针方向的感生电场，因为小球带负电，负电荷遇到的电场力与电场方向相反，则有逆时针方向的电场力，故圆盘将沿逆时针方向转动。A正确。2.(多项选择)如下图是用涡流金属探测器探测地下金属物的表示图，以下说法中正确的选项是(

)A．探测器内的探测线圈会产生变化的磁场B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C．探测到地下的金属物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分析探测器内线圈通有变化电流产生变化磁场，如有金属，则金属中会产生涡流，涡流磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。A、D正确。3．如下图，使一个铜环绕其竖直的轴OO′转动，且假定摩擦等阻力不计，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．铜盘仍以本来的转速转动D．铜盘的转动速度能否变化，要依据磁铁的上下两头的极性来决定答案

A分析

当一个蹄形磁铁移近铜盘时，

铜盘转动切割磁感线，

产生感觉电流，由楞次定律可知感觉电流受的安培力阻挡其相对运动，所以铜盘的转动将变慢。

A正确。4．如下图，蹄形磁铁的两极之间搁置一个线圈

abcd，磁铁和线圈都能够绕

OO′轴转动，当磁铁按图示方向绕

OO′轴转动，线圈的运动状况是

(

)A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁同样B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁同样C．线圈与磁铁转动方向同样，但转速小于磁铁的转速D．线圈静止不动答案

C分析依据楞次定律可知，为了阻挡磁通量的变化，线圈的转动方向应当与蹄形磁铁的转动方向一致，可是线圈的转速应小于蹄形磁铁的转速，故C项正确。5．(多项选择)机场、车站和重要活动场所的安检门都安装有金属探测器，其探测金属物的原理简化为：探测器中有一个通有交变电流的线圈，当线圈四周有金属物时，金属物中会产生涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使探测器报警。设线圈中交变电流的大小为I、频次为f，要提升探测器的敏捷度，可采纳的举措是()A．增大

I

B．减小

fC．增大fD．同时减小I和f答案AC分析增大线圈中交变电流I的大小和频次f，可使金属物中产生的涡流增大，进而提高探测器的敏捷度，选项A、C正确。6．如下图为一圆滑轨道，此中MN部分为一段对称的圆弧，双侧的直导轨与圆弧相切，MN部分犹如下图的匀强磁场，有一较小的金属盘如图搁置在P点，将金属盘由静止自由释放，经好多次往返运动后，以下判断正确的选项是()A．金属盘还可以上涨到与

P等高处B．金属盘最后将静止在最低点C．金属盘上涨的最大高度与

MN等高D．金属盘上涨的最大高度向来在变小答案

C分析

金属盘进入和穿出磁场时，磁通量发生变化，产生涡流，机械能减少，

机械能一部分转变为内能，所以金属盘不可以上涨到与

P等高处，故

A错误。跟着最大高度不停降低，最后金属盘将在

MN间做来去运动，磁通量不变，不产生涡流，机械能守恒，故

B、D错误，C正确。7．如下图，圆滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直搁置，环2水平搁置，均处于平面中间切割线上，在平面中间切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，以下说法中正确的选项是(

)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．两环都静止答案

C分析条形磁铁向右运动时，环1中磁通量为零不变，无感觉电流，仍静止。环2中磁通量变化，依据楞次定律，为阻挡磁通量的变化，感觉电流的成效使环2向右运动，故

C项正确。8.在水平面上搁置两个完整同样的带中心轴的金属圆盘，它们相互用导线把中心轴和对方圆盘的边沿相连结，构成电路如下图，一匀强磁场穿过两圆盘垂直向外，若不计全部摩擦，当a盘在外力作用下做逆时针转动时，转盘b(

)A．沿与

a盘同样的方向转动B．沿与

a盘相反的方向转动C．转动的角速度可能大于

a盘的角速度D．转动的角速度可能等于

a盘的角速度答案

B分析

如下图，金属圆盘可看做由多根金属辐条构成，

a盘在外力作用下逆时针转动时，圆盘切割磁感线，由右手定章判知，电动势方向为由

O1→A，在闭合电路中有方向为O1AO2BO1的感觉电流，而对

b盘，由左手定章和能的转变和守恒定律判知，

b盘顺时针转动且其转动的角速度必定小于

a盘的角速度，选项

B正确。9．(多项选择)地球是一个巨大的磁体，拥有金属外壳的人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，若不可以忽视所经之处地磁场的强弱差异，则()A．运转速率将愈来愈小B．运转周期将愈来愈小C．轨道半径将愈来愈小D．向心加快度将愈来愈小答案BC分析卫星运动时，穿过卫星的磁通量发生变化，使卫星中产生感觉电流，地磁场对卫星产生电磁阻尼作用，卫星速率减小而做向心运动，轨道半径愈来愈小，而轨道半径一旦减Mmv2可得速率将增大；由Mm4π2r可得周期将减小；由M，可得向心小，由G＝mG＝man＝Gr2rr2T2r2加快度将增大，B、C项正确。10．如下图，一个铜质圆环，无初速度地自地点Ⅰ着落到地点Ⅱ，若圆环着落时其轴线与磁铁悬线重合，圆环面一直水平。地点Ⅰ与地点Ⅱ的高度差为h，则运动时间()2hA．等于g2hB．大于g2hC．小于gD．没法判断答案B分析依据楞次定律，当圆环穿过磁铁的过程中，圆环中产生感觉电动势和感觉电流，会阻挡圆环相对于磁铁的运动，所以圆环向下运动的加快度小于重力加快度g，所以圆环下落的时间变长，即t>2h，故B正确，A、C、D错误。g二、非选择题(共2小题，40分)11．(20分)在现代家庭的厨房中，电磁炉(如图甲)是家庭主妇特别喜爱的炊具，它拥有热效率高、温控正确、安全性好、洁净卫生等特色。利用以下资料并联合已学习的电磁学知识剖析、议论有关问题。如图乙所示是描绘电磁炉工作原理的表示图。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停变化的，这个变化的磁场又会使放在电磁炉上边的铁质(或钢质)锅底内产生感觉电流，因为锅底有电阻，所以感觉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觉产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是全部的锅或用具都合用。合适放在电磁炉上烹调的器拥有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不合用的有陶瓷锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等。综合以上资料剖析以下问题：在电磁炉加热食品的过程中波及的物理原理有(回答三个即可)：______________________________________________________________________；②______________________________________________________________________；③______________________________________________________________________。电磁炉的锅不可以用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原由是____________________；电磁炉所用的锅不可以用铝锅、铜锅的原由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还可以起到加热作用吗？为何？答案看法析分析(1)①电流的磁效应(或电生磁)；②电磁感觉现象(或磁生电)；③电流的热效应(或焦耳定律)。陶瓷和玻璃是绝缘体，不可以产生电磁感觉现象；铝、铜的导磁性太差，效率低。能起到加热作用，因为线圈产生的磁场能穿透纸板抵达锅底，在锅底产生感觉电流，利用电流的热效应起到加热作用。12．(20分)如图，向来导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两头放在位于水平面内间距也为l的圆滑平行导轨上，并与之密切接触；导体棒左边两导轨之间连结一可控制的负载电阻(图中未画出

)；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感觉强度大小为

B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度

v0。在导体棒的运动速度由

v0减小至

v1的过程中，经过控制负载电阻的阻值使导体棒中的电流强度

I

保持恒定。导体棒向来在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感觉电动势的均匀值和负载电阻上耗费的平均功率。112答案2Bl(v0＋v1)2BIl(v0＋v1)－Ir分析导体棒所受的安培力为：＝①FBIl依据题意可知，该力