第四章 電磁感應(yīng)第七節(jié) 渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

1、第四章 電磁感應(yīng)第七節(jié) 渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)夯實(shí)1下列應(yīng)用哪些與渦流有關(guān)()A高頻感應(yīng)冶煉爐B汽車的電磁式速度表C家用電度表D閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生的電流答案：ABC解析：真空冶煉爐，爐外線圈通入交變電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流；汽車速度表是磁電式電流表，指針擺動(dòng)時(shí)，鋁框骨架中產(chǎn)生渦流；家用電表(轉(zhuǎn)盤式)的轉(zhuǎn)盤中有渦流產(chǎn)生；閉合線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不同于渦流，D錯(cuò)誤2(2010·通州高二檢測(cè))下列說法正確的是()A錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音時(shí)，利用了電磁感應(yīng)原理B自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象說明磁場(chǎng)具有能量C金屬中的渦流會(huì)產(chǎn)生熱量，生活中的電磁爐是利用這一原理而工作

2、的D交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是利用電磁驅(qū)動(dòng)原理工作的答案：BCD解析：錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音時(shí)，是利用了電流的磁效應(yīng)，使磁帶上的磁粉被磁化，A項(xiàng)錯(cuò)誤自感現(xiàn)象說明磁場(chǎng)能夠儲(chǔ)存能量，互感現(xiàn)象說明磁場(chǎng)能夠攜帶能量，B項(xiàng)正確電磁爐利用渦流工作，交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)利用電磁驅(qū)動(dòng)原理工作，C、D項(xiàng)正確3磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是()A防止渦流而設(shè)計(jì)的B利用渦流而設(shè)計(jì)的C起電磁阻尼的作用 D起電磁驅(qū)動(dòng)的作用答案：BC解析：線圈通電后，在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁框隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，就是渦流渦流阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，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電磁阻

3、尼的作用正確選項(xiàng)是BC.4(2010·三明市五校高二聯(lián)考)如圖所示，高頻感應(yīng)爐是利用渦流來熔化金屬的冶煉鍋內(nèi)裝入被冶煉的金屬，線圈通上高頻交變電流，這時(shí)被冶煉的金屬中就產(chǎn)生很強(qiáng)的渦流，從而產(chǎn)生大量的熱使金屬熔化以下電器也是利用渦流工作的是()A電飯鍋 B熱水器C電磁爐 D飲水機(jī)答案：C5下列磁場(chǎng)垂直加在金屬圓盤上能產(chǎn)生渦流的是()答案：BCD解析：只有變化的磁場(chǎng)才會(huì)使圓盤產(chǎn)生渦流6如下圖所示，蹄形磁鐵的兩極之間放置一個(gè)線圈abcd，磁鐵和線圈都可以繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磁鐵按下圖示方向繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是()A俯視，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B俯視，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵

4、相同C線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速D線圈靜止不動(dòng)答案：C解析：當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由楞次定律知，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的方向必定是使其受到的安培力的方向與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，以減小磁通量的增加，因而線圈跟著轉(zhuǎn)起來，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速7有一個(gè)銅盤，輕輕撥動(dòng)它，能長(zhǎng)時(shí)間地繞軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，如果在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)把蹄形磁鐵的兩極放在銅盤邊緣，但并不與銅盤接觸(如圖)，銅盤就能在較短的時(shí)間內(nèi)停止，分析這個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因答案：銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)如果加上磁場(chǎng)，則在銅盤中產(chǎn)生渦流，磁場(chǎng)對(duì)這個(gè)渦流的作用力阻礙它們的轉(zhuǎn)動(dòng)，故在較短的時(shí)間內(nèi)銅盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)8如圖所示，質(zhì)量為m100g的鋁環(huán)，用細(xì)線懸

5、掛起來，環(huán)中央距地面高度h0.8m，有一質(zhì)量為M200g的小磁鐵(長(zhǎng)度可忽略)，以10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點(diǎn)距鋁環(huán)原位置的水平距離為3.6m，則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(shí)(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運(yùn)動(dòng)看作平拋運(yùn)動(dòng))(1)鋁環(huán)向哪邊偏斜？(2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為2m/s，在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個(gè)過程中，環(huán)中產(chǎn)生了多少電能？(g10m/s2)答案：(1)鋁環(huán)向右偏(2)1.7J解析：(1)由楞次定律可知，當(dāng)小磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋁環(huán)向右偏斜(阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng))(2)由能量守恒可得：由磁鐵穿過鋁環(huán)飛行的水平距離可求出穿過后的速度vm/s9m/s，W電MvMv2mv21.7J.能力提升1(2010&

6、#183;山東齊河高二期中)如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化的電流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是()A電流變化的頻率越高，焊縫處的溫度升高的越快B電流變化的頻率越低，焊縫處的溫度升高的越快C工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小D工件上只有焊縫處溫度升的很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大答案：AD2(2010·哈爾濱師大附中高二檢測(cè))如圖所示，在光滑水平面上有一金屬圓環(huán)，在它正上方有一條形磁鐵，當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，將出現(xiàn)的情況是(不計(jì)空氣阻力)()A條形磁鐵水平向右

7、運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向右運(yùn)動(dòng)B條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)C條形磁鐵釋放下落過程中，磁鐵的加速度大于gD條形磁鐵釋放下落過程中，磁鐵的加速度小于g答案：AD解析：條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞次定律，安培力的效果使得金屬環(huán)隨著向右運(yùn)動(dòng)，這是電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象條形磁鐵下落時(shí)，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果阻礙其下落，使其加速度小于g.3如圖所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()A恒定直流、小鐵鍋 B恒定直流、玻璃杯C變化的電流、小鐵鍋 D變化的電流、玻璃杯答案：C解析：通入恒定直流時(shí)

8、，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，在空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，鐵鍋是導(dǎo)體，感生電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會(huì)升溫4如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示中哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)作用力而可能上升()答案：A解析：由楞次定律：環(huán)受到向上的磁場(chǎng)作用力的原因螺線管磁場(chǎng)的變化導(dǎo)體中電流的變化導(dǎo)體所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的變化線圈受到

9、向上的磁場(chǎng)力，根據(jù)感應(yīng)電流的效果是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因這個(gè)楞次定律的深刻意義，可知螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)在減弱，使穿過線圈的磁通量在減小，從而線圈在磁場(chǎng)力作用下欲往上運(yùn)動(dòng)，阻礙磁通量的減小，而螺線管的磁場(chǎng)在減弱，即其中的感應(yīng)電流在減小，由此可知穿過導(dǎo)體所圍區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化越來越慢，反映在圖象上就是圖線的斜率越來越小，故正確的選項(xiàng)是A.5光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如下圖所示，拋物線的方程是yx2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是ya的直線(圖中的虛線所示)，一個(gè)小金屬塊從拋物線上yb(b>a)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng)，金屬塊沿拋物

10、線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()AmgbB.mv2Cmg(ba) Dmg(ba)mv2答案：D解析：金屬塊在進(jìn)出磁場(chǎng)過程中要產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能要減少，上升的最大高度不斷降低，最后剛好飛不出磁場(chǎng)后，就往復(fù)運(yùn)動(dòng)永不停止，故由能量守恒可得QEmv2mg(ba)6如圖所示，在光滑的水平面上有一半徑r10cm、電阻R1、質(zhì)量m1kg的金屬環(huán)，以速度v10m/s向一有界磁場(chǎng)滑動(dòng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，B0.5T，從環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)算起，到剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)釋放了32J的熱量，求：(1)此時(shí)圓環(huán)中電流的瞬時(shí)功率；(2)此時(shí)圓環(huán)的加速度答案：(1)0.36W(2)6×104m/s2向左解析：(1)由能量守恒mv2/2Qmv2/2而PE2/R(B·2r·v)2/R二式聯(lián)立可得P0.36W(2)aBIL/mB2(2r)2v/mR6×102m/s2，向左7如圖所示，光滑弧形軌道和一足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有一足夠長(zhǎng)的金屬桿，桿上掛有一光滑螺線管A.在弧形軌道上高為h的地方，無初速釋放一磁鐵B(可視為質(zhì)點(diǎn))，B下滑至水平軌道時(shí)恰好沿螺線管A的中心軸運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B的質(zhì)量分別為M、m，若最終A、B速