新教材2025版高中物理课时素养评价7涡流电磁阻尼电磁驱动教科版选择性必修第二册VIP

课时素养评价7涡流电磁阻尼电磁驱动A组合格性考试练1．下列关于涡流的说法中正确的是()A．涡流跟平常常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变更而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特别电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢片中不能产生涡流2．高速铁路列车通常运用磁力刹车系统．磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示．图中磁铁左方铝盘的甲区域(虚线区域)朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域(虚线区域)朝离开磁铁方向运动．下列有关铝盘刹车的说法正确的是()A．铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场B．铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场C．磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速D．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力变大3．如图所示，用铜线缠绕成线圈通上合适的电流，就可以隔空对金属进行加热了，把螺丝刀放进线圈，一会就会烧红了．下列说法正确的是()A．线圈中通入的是恒定电流B．线圈中通入的是交变电流C．塑料棒放进线圈里也可以进行隔空加热D．线圈中的电流产生热对物体进行隔空加热4．安检门原理图如图所示，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．若工作过程中某段时间内通电线圈中存在顺时针方向(左视图)匀称增大的电流，则下列说法正确的是(电流方向推断均从左向右视察)()A．有金属片通过时，金属片中会感应出涡流B．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流的方向可能变更C．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流的方向为顺时针D．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流可能渐渐减小5．如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点，O点正下方固定一个水平放置的铝线圈．让磁铁在竖直面内摇摆，下列说法中正确的是()A．磁铁左右摇摆一次，线圈内感应电流的方向变更2次B．磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力6.如图所示，上端开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置．小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块()A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大7．图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有一些磁铁(与飞轮不接触)，人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动旋钮拉线可以变更磁铁与飞轮间的距离．下列说法正确的有()A.飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力B．飞轮转速肯定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻力越小C．磁铁和飞轮间的距离肯定时，飞轮转速越大，受到的阻力越小D．磁铁和飞轮间的距离肯定时，飞轮转速越大，内部的涡流越弱8.如图所示，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9．某输电线路横穿马路时，要在地下埋线．为了爱护输电线不被压坏，可预先铺设牢固的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过．输电线穿过钢管的方案有两种(如图所示)：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过．假如输电线输送的电流很大，以下说法正确的是()A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲乙两方案都是可行的B．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲乙两方案都是不行行的C．若输送的电流是交变电流，甲方案不行行，乙方案可行D．若输送的电流是恒定电流，甲方案不行行，乙方案可行10．(多选)高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频沟通电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，下列状况中能使焊接处消耗的电功率增大的是()A．增大交变电流的电压，其他条件不变B．增大交变电流的频率，其他条件不变C．感应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻D．感应电流相同条件下，减小焊接缝的接触电阻11．磁力刹车是游乐场中过山车采纳的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定．如图为该新型装置的原理图(从后面朝前看)，过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来．下列说法正确的是()A．磁力刹车利用了电流的磁效应B．磁力刹车属于电磁驱动现象C．磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能D．过山车的质量越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大B组选择性考试练12.图中A是三个一样的强磁体，B、C和D均是一样的紫铜管，在紫铜管C和D上锯去一部分(白色区域)，如图中的乙图和丙图所示．现将强磁体释放，强磁体在B、C和D中下落的时间分别是t1、t2和t3，关于下落时间说法正确的是()A．t1＝t2＝t3B．t1>t2>t3C．t1>t3>t2D．t1<t2<t313．(多选)如图所示，在O点正下方有一个具有志向边界的磁场，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()A．A、B两点在同一水平线上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环最终将做等幅摇摆14.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量为多少？15．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，杆上挂有一光滑螺线管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线管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)螺线管A将向哪个方向运动？(2)求全过程中整个电路所消耗的电能．课时素养评价7涡流电磁阻尼电磁驱动1．解析：涡流是一种特别的电磁感应现象，它是感应电流，既有热效应，又有磁效应．硅钢片中能产生涡流，但电流较小，A正确．答案：A2．解析：铝盘甲区域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面对外，A错误；铝盘乙区域中的磁通量减小，由楞次定律可知，乙区域感应电流方向为顺时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面对里，B错误；由“来拒去留”可知，磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力，则会使铝盘减速，C正确；若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，这样会导致涡流产生的磁场减弱，则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘，D错误．答案：C3．解析：当线圈中通入恒定电流时，就会产生稳定的磁场，稳定的磁场在线圈中的金属中就不会产生感应电流，这个感应电流叫涡流，金属就不会产生热，A错误；当线圈中通入的是交变电流时，线圈就会产生交变磁场，交变磁场在线圈中的金属中就会感应出涡流，金属就会产生热，B正确；塑料棒是绝缘体，放进线圈里不会感应出涡流，不会产生热，也就不行以进行隔空加热，C错误；线圈中的电流产生变更的磁场，变更的磁场在线圈中的金属中感应出涡流，涡流在金属中产生热，这是对金属进行隔空加热的原理，D错误．答案：B4．解析：通电线圈中的电流匀称增大，则产生的磁场匀称增大，有金属片通过时，穿过金属片中的磁通量匀称增大，金属片中会感应出涡流，A正确；金属片中涡流的磁场与通电线圈中产生的磁场方向相反，虽然会对接收线圈中磁通量的增大有肯定的阻碍作用，但不能阻挡接收线圈中磁通量增大，所以接收线圈中的感应电流的方向不会变更，B错误；无金属片通过时，接收线圈中的磁通量由左向右匀称增大，依据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针，依据法拉第电磁感应定律可知接收线圈中的感应电动势不变，感应电流不变，C、D错误．答案：A5．解析：磁铁向下摇摆时，依据楞次定律，线圈中产生逆时针方向感应电流(从上面看)，并且磁铁受到感应电流对它的作用力为阻力，阻碍它靠近；磁铁向上摇摆时，依据楞次定律，线圈中产生顺时针方向感应电流(从上面看)，磁场受感应电流对它的作用力仍为阻力，阻碍它远离，所以磁铁在左右摇摆一次过程中，电流方向变更3次，感应电流对它的作用力始终是阻力，C正确．答案：C6．解析：小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，A错误；依据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能削减，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故落至底部时在P中的速度比在Q中的小，D错误．答案：C7．解析：飞轮在磁场中做切割磁感线运动，所以会产生感应电流，依据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，故A正确；磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速肯定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，故B错误；磁铁和飞轮间的距离肯定时，依据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，故C、D错误．答案：A8．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中磁通量变更，依据楞次定律，为阻碍磁通量的变更，感应电流的效果使环2向右运动，C正确．答案：C9．解析：若甲图通沟通电，由于正弦变更的电场产生余弦变更的磁场，而余弦变更的磁场又产生正弦变更的电场，则每根钢管中都产生涡旋电流；导致能源损耗较大．若乙图通沟通电，由于两根导线一根是火线，一根是零线，它们的电流方向是相反的．故相互排斥．但工程上可以将其在一根管内做好绝缘隔离．问题在于由沟通电产生的涡旋电流：由于两根导线方向相反，所以假如它们相互足够靠近，则它们在四周的每一点上产生大小几乎相等，方向相反的感应电流，这样能使涡旋电流强度减弱到很小；若甲乙两图通恒定电流，则都产生恒定的磁场，恒定的磁场不产生电场．因此不产生涡流．没有能量损耗；C正确，A、B、D错误．答案：C10．解析：增大交变电流的电压，其他条件不变，则线圈中交变电流增大，磁通量变更率增大，因此产生的感应电动势增大，感应电流也增大，那么焊接处消耗的电功率增大，A正确；高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中产生感应电流，依据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变更的频率越高，磁通量变更频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处消耗的电功率越大，B正确；感应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻，焊缝处消耗的电功率增大，C正确，D错误．答案：ABC11．解析：磁力刹车过程会产生涡流，属于电磁感应现象，并非是电流的磁效应，也不属于电磁驱动现象，A、B错误；磁力刹车的过程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，在磁场中受到安培力作用，阻碍过山车的运动，故磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能，C正确；过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大，和质量无关，D错误．答案：C12．解析：由图可知三根紫铜管中能够形成闭合回路的区域长度关系为l1>l2>l3，紫铜管中能够形成闭合回路的区域长度越长，强磁体下落过程中，在紫铜管中形成的感应电流的磁场对强磁体的阻碍时间越长，则强磁体下落时间越长，因此t1>t2>t3，B正确．答案：B13．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更，环中有感应电流产生，将损耗肯定的机械能，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，而做等幅摇摆，B、D正确．答案：BD14．解析：由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒．初状态机械能E1＝mgb＋eq\f(1,2)mv2，末状态机械能E2＝mga，由能量守恒定律得产生的焦耳热Q＝E1－E2＝mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv2.答案：mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv215．解析：(1)磁铁B向右运动时，螺线管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺线管A向右运动．(2)全过程中，磁铁削减的重力势能转化为A、B的动能和螺线管中的电能，故mgh＝eq\f(1,2)Mveq