人教版選修32 渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動 課時作業(yè).doc

渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(20分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每小題8分,共32分)1.(多選)安檢門是一個用于安全檢查的“門”,“門框”內(nèi)有線圈,線圈里通有交變電流,交變電流在“門”內(nèi)產(chǎn)生交變磁場,金屬物品通過“門”時能產(chǎn)生渦流,渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流,從而引起報警。以下關(guān)于這個安檢門的說法正確的是()a.這個安檢門也能檢查出毒品攜帶者b.這個安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者c.如果這個“門框”的線圈中通上恒定電流,也能檢查出金屬物品攜帶者d.這個安檢門工作時,既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,又利用了電流的磁效應(yīng)【解析】選b、d。這個安檢門是利用渦流工作的,因而只能檢查出金屬物品攜帶者,a錯,b對;若“門框”的線圈中通上恒定電流,只能產(chǎn)生恒定磁場,它不能使塊狀金屬產(chǎn)生渦流,因而不能檢查出金屬物品攜帶者,c錯;安檢門工作時,既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,又利用了電流的磁效應(yīng),d對。2.下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()a.渦流跟平時常見的感應(yīng)電流一樣,都是因為穿過導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的b.渦流不是感應(yīng)電流,而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流c.渦流有熱效應(yīng),但沒有磁效應(yīng)d.在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流【解析】選a。渦流是整塊金屬導(dǎo)體發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,同樣遵守電磁感應(yīng)定律,故a選項正確;渦流也是感應(yīng)電流,不但有熱效應(yīng),還有磁效應(yīng);硅鋼片中能產(chǎn)生渦流,但感應(yīng)電流較小,故b、c、d錯誤。3.(多選)(2018揭陽高二檢測)磁電式儀表的線圈通常用鋁框作為骨架,把線圈繞在鋁框上,這樣做的目的是()a.防止渦流b.利用渦流c.起電磁阻尼的作用d.起電磁驅(qū)動的作用【解析】選b、c。線圈通電后,在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動,鋁框隨之轉(zhuǎn)動,并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流即渦流。渦流阻礙線圈的轉(zhuǎn)動,使線圈偏轉(zhuǎn)后盡快停下來,所以,這樣做的目的是利用渦流來起到電磁阻尼的作用。4. (多選)如圖所示,閉合金屬環(huán)從光滑曲面上高h處滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升。設(shè)環(huán)的初速度為零,摩擦不計,曲面處在圖中所示磁場中,則()a.若是勻強磁場,環(huán)滾上的高度小于hb.若是勻強磁場,環(huán)滾上的高度等于hc.若是非勻強磁場,環(huán)滾上的高度等于hd.若是非勻強磁場,環(huán)滾上的高度小于h【解析】選b、d。若磁場為勻強磁場,穿過環(huán)的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,即無機械能向電能轉(zhuǎn)化,機械能守恒,故a錯誤,b正確;若磁場為非勻強磁場,環(huán)內(nèi)要產(chǎn)生電能,機械能減少,故c錯誤,d正確。二、非選擇題(18分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)5.教室里有一臺靈敏電流計,老師要求同學們想辦法檢測這一電流計內(nèi)部線圈是否斷了,可是教室里沒有多用電表,也沒有電池。吳華慧同學翻了翻自己的文具盒,手里握著一小玩意兒,神秘地對大家說:“我有辦法了?！闭埬悴乱徊?她手中握的可能是什么東西?她會用怎樣的辦法解決這個問題?【解析】她手里肯定握著一段導(dǎo)體,可能是一個回形針(一把小刀、一只圓規(guī))。她會把導(dǎo)體接在電流計的兩接線柱間,然后搖動電流計,如果指針很快停下,說明內(nèi)部線圈沒有斷,如果指針晃動很長時間,說明內(nèi)部線圈斷了。答案:見解析【能力挑戰(zhàn)區(qū)】1.(多選)電磁爐采用感應(yīng)電流(渦流)的加熱原理,是通過電子線路產(chǎn)生交變磁場,把鐵鍋放在爐面上時,在鐵鍋底部產(chǎn)生交變的電流。它具有升溫快、效率高、體積小、安全性好等優(yōu)點。下列關(guān)于電磁爐的說法中正確的是()a.電磁爐面板可采用陶瓷材料,發(fā)熱部分為鐵鍋底部b.電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對食品加熱c.可以通過改變電子線路的頻率來改變電磁爐的功率d.電磁爐面板可采用金屬材料,通過面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品【解題指南】(1)電磁爐是利用感應(yīng)電流使鍋底發(fā)熱而工作的。(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比,與磁場變化的頻率有關(guān)。(3)鍋底只能使用鐵磁性材料?！窘馕觥窟xa、c。電磁爐的上表面如果用金屬材料制成,使用電磁爐時,上表面材料發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能,電磁爐上表面要用絕緣材料制作,發(fā)熱部分為鐵鍋底部,故a正確,b錯誤;鍋體中渦流的強弱與磁場變化的頻率有關(guān),故c正確;電磁爐產(chǎn)生變化的電磁場,導(dǎo)致加熱鍋底出現(xiàn)渦流,從而產(chǎn)生熱量,故d錯誤。2. (2018聊城高二檢測)如圖所示,在光滑的水平面上有一半徑r=10 cm、電阻r=1 、質(zhì)量m=1 kg的金屬環(huán),以速度v=10 m/s向一有界勻強磁場滑去。勻強磁場方向垂直于紙面向里,b=0.5 t。從環(huán)剛開始進入磁場算起,到剛好有一半進入磁場時圓環(huán)釋放了32 j的熱量,求:(1)此時圓環(huán)中電流的瞬時功率。(2)此時圓環(huán)運動的加速度?！窘馕觥?1)取金屬環(huán)為研究對象,從剛進入磁場至一半進入磁場的過程中,由能量守恒定律可知,環(huán)減少的動能全部轉(zhuǎn)化為電熱能,設(shè)此時的速度為v1,則有q=mv2-m,又因為p=,由以上兩式聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)解得p=0.36 w。(2)由楞次定律可知環(huán)此時受到的安培力方向向左,由牛頓第二定律得=ma,即a=610-2 m/s2,方向向左。答案:(1)0.36 w(2)610-2 m/s2,方向向左【總