【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时作业

‎2020届一轮复习人教版 电磁感应涡流、电磁阻尼和电磁驱动 课时作业 考点一　涡流的理解、利用和防止 ‎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 答案　A 解析　涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以A正确，B、C错误；硅钢中产生的涡流较小，D错误.‎ ‎2.(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警.以下关于这个安检门的说法正确的是(　　)‎ A.这个安检门能检查出毒品携带者 B.这个安检门只能检查出金属物品携带者 C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者 D.这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应 答案　BD 解析　这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错，B对.若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使块状金属产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错.安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D对.‎ ‎3.如图1所示，金属探测器是用来探测金属的仪器，关于其工作原理，下列说法中正确的是(　　)‎ 图1‎ A.探测器内的探测线圈会产生稳定的磁场 B.只有有磁性的金属才会被探测器探测到 C.探测到金属是因为金属中产生了涡流 D.探测到金属是因为探测器中产生了涡流 答案　C 解析　金属探测器探测金属时，探测器内的探测线圈会产生变化的磁场，被测金属中产生了涡流，故选项A、D错误，C正确；所有的金属都能在变化的磁场中产生涡流，选项B错误.‎ ‎4.(2018·龙岩市六校高二下学期期中)涡流检测是工业上无损检测的方法之一.如图2‎ 所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化.下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A.涡流的磁场总是与线圈的磁场方向相反 B.涡流的大小与通入线圈的交流电频率无关 C.待测工件可以是塑料或橡胶制品 D.通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 答案　D 解析　涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化，根据楞次定律可知，涡流的磁场与线圈的磁场方向可能相同也可能相反，故A错误；涡流的大小取决于磁场变化的快慢，故与通入线圈的交流电频率有关，故B错误；电磁感应只能发生在金属物体中，故待测工件只能是金属制品，故C错误；因为线圈交流电是周期性变化的，故在待测工件中引起的交流电也是周期性变化的，可知通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力，故D正确.‎ ‎5.(多选)如图3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(　　)‎ 图3‎ 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 答案　BC 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，故B、C正确.‎ 考点二　电磁阻尼的理解 ‎6.弹簧上端固定，下端挂一条形磁铁，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4所示，观察磁铁的振幅将会发现(　　)‎ 图4‎ A.S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变 B.S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变 C.S闭合或断开，振幅变化相同 D.S闭合或断开，振幅都不发生变化 答案　A 解析　S断开时，磁铁振动穿过线圈的磁通量发生变化，但线圈中无感应电流，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，振幅逐渐减小，A正确.‎ ‎7.如图5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5‎ A.铜盘的转动将变慢 B.铜盘的转动将变快 C.铜盘仍以原来的转速转动 D.铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁上下两端的极性来决定 答案　A ‎8.甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止，若将圆环置于如图6所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行，现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是(　　)‎ 图6‎ A.甲环先停下 B.乙环先停下 C.两环同时停下 D.两环都不会停下 答案　A 解析　当铜环转动时，乙环一直与磁场方向平行，穿过乙环的磁通量为零，穿过甲环的磁通量不断变化，不断有感应电流产生，一定受到安培力，安培力阻碍圆环与磁场间的相对运动，故甲环先停止运动，A正确.‎ ‎9.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图7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总热量是(　　)‎ 图7‎ A.mgb B.mv2‎ C.mg(b－a) D.mg(b－a)＋mv2‎ 答案　D 解析　金属块在曲面上滑动的过程中，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＋mv2‎ 末状态机械能E2＝mga 总热量Q＝E1－E2＝mg(b－a)＋mv2.‎ ‎10.(多选)如图8所示，闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中，则(　　)‎ 图8‎ A.若是匀强磁场，环上升的高度小于h B.若是匀强磁场，环上升的高度等于h C.若是非匀强磁场，环上升的高度等于h D.若是非匀强磁场，环上升的高度小于h 答案　BD 解析　若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，故A错误，B正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生涡流，机械能减少，故C错误，D正确.‎ 考点三　电磁驱动 ‎11.如图9所示，闭合导线圆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 (　　)‎ 图9‎ A.产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动 B.产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动 C.产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动 D.产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动 答案　A 解析　磁铁开始转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流.磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，圆环与磁铁同向转动，所以选项A正确.‎ ‎12.如图10所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以绕OO′轴自由转动，两磁极靠近铜盘，但不接触.当磁铁绕轴转动时，铜盘将(　　)‎ 图10‎ 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 答案　B ‎13.(多选)位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线以初速度v水平穿过，如图11所示，在此过程中(　　)‎ 图11‎ A.磁铁做匀速直线运动 B.磁铁做减速运动 C.小车向右做加速运动 D.小车先加速后减速 答案　BC 解析　磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知该电流产生的磁场阻碍磁铁的运动.同理，磁铁穿出时该电流产生的磁场也阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，B项对.而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右一直做加速运动，C项对.‎