2020-2021物理3-2分層作業(yè)（七） 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年物理人教版選修3-2分層作業(yè)（七）渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)含解析分層作業(yè)(七）渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練］eq\x(題組一渦流)1．下列關(guān)于渦流的說(shuō)法中正確的是（)A．渦流跟平時(shí)常見(jiàn)的感應(yīng)電流一樣,都是因?yàn)榇┻^(guò)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(méi)有磁效應(yīng)D．在硅鋼片中不能產(chǎn)生渦流2.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3．電磁爐采用感應(yīng)電流（渦流）的加熱原理，其原理圖如圖所示，它是通過(guò)電子線路產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，把鐵鍋放在爐面上時(shí),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(diǎn)．下列關(guān)于電磁爐的說(shuō)法正確的是(）A．電磁爐面板可采用陶瓷材料,發(fā)熱部分為鐵鍋底部B．電磁爐面板可采用金屬材料，通過(guò)面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品C．電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對(duì)食品加熱D．電磁爐的鍋具一般用鐵鍋，是因?yàn)殇X鍋、銅鍋中不能形成渦流eq\x(題組二電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)）4．如圖所示，閉合導(dǎo)線圓環(huán)和條形磁鐵都可以繞水平的中心軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始時(shí)磁鐵和圓環(huán)都靜止在豎直平面內(nèi)．若條形磁鐵突然繞OO′軸N極向紙里、S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過(guò)程中，圓環(huán)將（)A．產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，圓環(huán)上端向里、下端向外隨磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)B．產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,圓環(huán)上端向外、下端向里轉(zhuǎn)動(dòng)C．產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)D．產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)5。如圖所示，在一蹄形磁鐵下面放一個(gè)銅盤，銅盤和磁鐵均可以自由繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩磁極靠近銅盤，但不接觸．當(dāng)磁鐵繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，銅盤將（)A．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)B．以較小的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)C．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵反向轉(zhuǎn)動(dòng)D．靜止不動(dòng)6．掃描隧道顯微鏡(STM）可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌．為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示．無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()[能力提升練]7．如圖所示，條形磁鐵從高h(yuǎn)處自由下落，中途穿過(guò)一個(gè)固定的空心線圈．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，條形磁鐵至落地用時(shí)t1，落地時(shí)速度為v1；S閉合，條形磁鐵至落地用時(shí)t2落地時(shí)速度為v2,則它們的大小關(guān)系正確的是()A．t1＞t2，v1＞v2B．t1＝t2，v1＝v2C．t1＜t2,v1＜v2D．t1＜t2，v1＞v28．(多選）健身車上裝有金屬電磁阻尼飛輪，飛輪附近固定一電磁鐵，示意圖如圖所示，人在健身時(shí)帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)．則(）A．飛輪轉(zhuǎn)速越大,阻尼越大B．電磁鐵所接電壓越大，阻尼越大C．飛輪材料電阻率越大,阻尼越大D．飛輪材料密度越大，阻尼越大9．關(guān)于如圖所示物理現(xiàn)象的解釋中不正確的是（)A．收音機(jī)里的“磁性天線"利用互感現(xiàn)象把廣播電臺(tái)的信號(hào)從一個(gè)線圈傳送到另一個(gè)線圈B．電磁炮與傳統(tǒng)大炮不同,它利用安培力對(duì)彈丸做功的原理，可以使彈丸獲得很大的速度C．避雷針往往具有很多組金屬尖棒,做成傘架的形狀,它是利用靜電屏蔽原理工作的D．用導(dǎo)線把微安表的“＋”“－”兩個(gè)接線柱連在一起后晃動(dòng)電表,表針晃動(dòng)幅度很小，且會(huì)很快停下,這是物理中的電磁阻尼現(xiàn)象分層作業(yè)(七）1．解析:渦流是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它是感應(yīng)電流，既有熱效應(yīng)，又有磁效應(yīng)．硅鋼片中能產(chǎn)生渦流，但電流較小，故A項(xiàng)正確．答案：A2．解析:通入恒定直流時(shí)，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．答案：C3．解析：電磁爐面板如果采用金屬材料，在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦流發(fā)熱，會(huì)使線圈燒毀；用陶瓷器皿作為鍋具不能形成渦流，不能對(duì)食品加熱；鋁鍋、銅鍋在電磁爐上也能形成渦流,但由于鋁、銅是非鐵磁性的金屬,導(dǎo)磁性弱，通過(guò)它們的磁場(chǎng)只是一小部分，因此在鋁鍋、銅鍋中形成的渦流遠(yuǎn)比鐵鍋中的?。鸢福篈4．解析：磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)中穿過(guò)環(huán)向里的磁通量增加,根據(jù)楞次定律,環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流．磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為阻礙磁通量的變化，導(dǎo)線圓環(huán)與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以選項(xiàng)A正確．答案：A5．解析：因磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)，引起銅盤中磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而受安培力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，由楞次定律可知安培力的作用阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以銅盤與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)，又由產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件可知，銅盤中能產(chǎn)生電流的條件必須是磁通量發(fā)生變化．故要求銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁鐵相同而轉(zhuǎn)速小，不能同步轉(zhuǎn)動(dòng),所以正確選項(xiàng)是B.答案：B6．解析：底盤上的紫銅薄板出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，其擾動(dòng)方向不確定，在選項(xiàng)C這種情況下，紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí),穿過(guò)薄板的磁通量難以改變，不能發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,沒(méi)有阻尼效應(yīng)；在選項(xiàng)B、D這兩種情況下，紫銅薄板出現(xiàn)上下擾動(dòng)時(shí)，也沒(méi)有發(fā)生電磁阻尼現(xiàn)象；選項(xiàng)A這種情況下,不管紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí)，都發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng)，選項(xiàng)A正確．答案：A7．解析:開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，對(duì)條形磁鐵無(wú)阻礙作用，條形磁鐵自由下落，故a＝g;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，對(duì)條形磁鐵的下落有阻礙作用，故a<g,所以t1<t2，v1〉v2,選項(xiàng)D正確．答案：D8．解析:飛輪在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的飛輪產(chǎn)生阻力,以阻礙飛輪與磁場(chǎng)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以飛輪受到的阻力主要來(lái)源于磁鐵對(duì)它的安培力，飛輪轉(zhuǎn)速越大，感應(yīng)電流越大，阻尼越大，A正確；電磁鐵所接電壓越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)，所以在飛輪轉(zhuǎn)速一定時(shí)，飛輪上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流越大，阻尼越大，B正確；飛輪材料的電阻率越大,電阻越大，產(chǎn)生的電流越小，阻尼越小，C錯(cuò)誤;由以上分析可知，阻尼大小與飛輪材料密度無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤．答案:AB9．解析：收音機(jī)里的“磁性天線”利用互感現(xiàn)象把廣播電臺(tái)的信號(hào)從一個(gè)線圈傳送到另一個(gè)線圈，A正確；電磁炮的原理：利用安培力推動(dòng)彈丸沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng),使彈丸達(dá)到很大的速度，B正確；避雷針往往具有很多組金屬尖棒,做成傘架的形狀，安裝在建筑物的頂端,用導(dǎo)線和大地接觸，當(dāng)帶電的雷雨云接近建筑物時(shí)，由于靜電感應(yīng)，金屬尖棒上感應(yīng)出與云層相反的電荷,通過(guò)尖端放電，中和空氣中的電荷，使建筑物避免雷擊，C錯(cuò)誤；閉合線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生安培力，因此在運(yùn)輸時(shí)，用導(dǎo)