物理選修3-1人教新課標(biāo)47渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動練習(xí)

第四章

第七節(jié)一塊銅置于如圖所示的磁場中，如果用力把這銅片從磁場拉出或把它進一步推入，在這兩個過程中有關(guān)磁場對銅片的作用力，下列敘述正確的()A拉出時受到阻力C．出時不受磁場力

B推入時受到阻力D．入不受磁場力解析銅無論被拉出還是被推由于電磁感應(yīng)，銅片中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，所受安培力阻礙相對運動，產(chǎn)生電磁阻尼效果，所以選項AB正．答案：AB如圖所，是電表中的指針和電磁阻尼器，下列說法正確的()A2是鐵，在1中生渦流B1是鐵，在2中生渦流C．裝置的作用是使指針能夠轉(zhuǎn)動D．裝的作用是使指針能很快穩(wěn)定解析：1在轉(zhuǎn)動產(chǎn)生渦流，受到安培力作用阻礙指針的轉(zhuǎn)動，故選項AD正．答案：AD．家用電度表、汽車上的磁電式速度表等都利用了一種電磁驅(qū)動原理，它的原理示圖如圖所示．蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，現(xiàn)使蹄形磁鐵沿逆時針方向自上而下看轉(zhuǎn)動，則線框的運動情況()

222b222bA線框沿逆時針方向轉(zhuǎn)動B線框沿順時針方向轉(zhuǎn)動C．框先加速后勻速D．框靜止開始一直加速解析當(dāng)形磁鐵轉(zhuǎn)動時，穿過圈的磁通量就發(fā)生變化．例如處于圖示的初始狀態(tài)時，穿過線圈的磁通量為零，蹄形磁鐵一轉(zhuǎn)動，穿過線圈中的磁通量就增加了，此時線圈中就有感應(yīng)電(渦流)產(chǎn)生，就要受安培力的作用，其與磁鐵沿逆時針的方向轉(zhuǎn)動．答案：A如圖所，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運動，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運動，則小球的材料可能()A鐵C．

B木D．料如圖，間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b和下邊界d水豎面內(nèi)有一矩形金屬線圈上下邊的距離很短邊水平圈從水平面開始下落．已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a間的距離．若線圈下邊剛通過水平面b(位于磁場中)和d時線圈所受到的磁場力的大小分別為、b和，()dA>>FdcbC．>>Fd

B．<dD．F<Fb解析金線圈進入與離開磁場過程中生感應(yīng)電流線圈受到向上的磁場力即安E

Blv培力，根據(jù)F

＝IlBE＝Bl，I＝

r

，可得

＝

r

，由此可知線圈所受到的磁場力大小與速度大小成正比．當(dāng)線圈完全進入磁場時，沒有安培力，故

＝；通過水平面

時，有v

＝

bab2bd2bd2bbdbdddbab2bd2bd2bbdbdddbghab

，則

＝2gh

；通過水平面

時，設(shè)線圈剛完全進入磁場時的速度為，有

－

b

′＝，

d

＝

′＋2

，而h>

，故>

，則F

，選項D正．答案：D(時間：45

分鐘滿：

分知識點及角度對渦流現(xiàn)象的理解電磁阻尼電磁驅(qū)動

基礎(chǔ)1

難易度及題號中檔24

稍難一、選擇題(共個小題，每題分，共分)．機場的安檢門可以利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品，安檢門中接有線圈，線中通以交變電流，關(guān)于其工作原理，下列說法正確的()A人身上攜帶的金屬物品會被地磁場磁化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B人體在線圈交變電流產(chǎn)生的磁場中運動，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并在金屬物品中產(chǎn)生感應(yīng)電流C．圈產(chǎn)生的交變磁場會在金屬物品中產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流D．屬品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流解析般屬物品不一定能被磁化磁場很弱使金屬物品被磁化磁性也很弱；作為導(dǎo)體的人體電阻很大，且一般不會與金屬物品構(gòu)成回路，故選AB錯；安檢門利用渦流探測金屬物品的工作原理是交變電流產(chǎn)生交變磁場屬品中產(chǎn)生渦流，故選項C

正確；該渦流產(chǎn)生的磁場又會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而線圈中交變電流的變化可以被檢測，故選項D正．答案：．如圖所示，甲、乙是兩塊完全相同的銅片，兩者間水平距離足夠遠，現(xiàn)在甲的正方放置一薄的強磁鐵，乙的正下方放置一薄鐵塊，現(xiàn)將甲、乙拿至相同高度H處時由靜止釋放(銅片下落過程中不翻)．下列說法正確的是()

A甲、乙同時落地，并都發(fā)出清脆的落地響聲B乙較先落地，并發(fā)出清脆的落地響聲C．較后落地，發(fā)出較小的響聲D．較落地，發(fā)出較小的響聲解析甲落過程中，將產(chǎn)生渦而受到磁場力的阻礙作用而下落較慢，落地時速度小，響聲?。鸢福海烹娛絻x表的線圈通常用鋁框當(dāng)骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的)A防止渦流而設(shè)計的C．電磁阻尼的作用

B利用渦流而設(shè)計的D．電驅(qū)動的作用解析線通電后在培力作下發(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，就是渦流．渦流阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，使線圈偏轉(zhuǎn)后較快停下來．所以，這樣做的目的是利用渦流來起電磁阻尼的作用．答案：BC如圖所，閉合金屬環(huán)從光滑曲面上h高滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升．設(shè)環(huán)初速度為零，摩擦不計，曲面處在圖中磁場中，()A若是勻強磁場，環(huán)滾上的高度小于B若是勻強磁場，環(huán)滾上的高度等于C．是非勻強磁場，環(huán)滾上的高度等于D．是勻強磁場，環(huán)滾上的高度小于h．如圖所示，使一個銅盤繞其豎直的軸OO轉(zhuǎn)動，且假設(shè)摩擦等阻力不計，轉(zhuǎn)動是勻速的．現(xiàn)把一個蹄形磁鐵移近銅盤，()

A銅盤轉(zhuǎn)動將變慢B銅盤轉(zhuǎn)動將變快C．盤仍以原來的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動D．盤轉(zhuǎn)動速度是否變化，要根據(jù)磁鐵的上下兩端的極性來決定解析當(dāng)個蹄形磁鐵移近銅盤銅盤轉(zhuǎn)動切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流楞定律可知感應(yīng)電流受到的安培力阻礙其相對運動以銅盤的轉(zhuǎn)動將變慢題也可以從能量守恒的角度去分析為盤轉(zhuǎn)動割磁感線生感應(yīng)電流盤的機械能不斷轉(zhuǎn)化成電能，銅盤轉(zhuǎn)動會逐漸變慢，故選項A正確．答案：A．如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個磁極之的距離相等當(dāng)兩塊磁鐵勻速向通過線圈時圈仍靜止不動那么線圈受到木板的摩擦力方向是()A先向左，后向右B先向左，后向右，再向左C．直向右D．直左解析根楞次定律的“阻礙變化”“拒去留”當(dāng)磁鐵靠近線圈時線圈要阻礙其靠近線有向右移動的趨受木板的摩擦力向左，當(dāng)磁鐵遠離時圈阻礙其遠離，線圈仍有向右移動的趨勢，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故選D正確．答案：D某磁場感線如圖所示有盤自圖示A位落B位在落過程中自向看，線圈中的渦流方向是()A始終順時針B始終逆時針C．順時針再逆時針D．逆針再順時針

22222222解析：銅盤從A

下落至B

的全過程分成兩個階段處理：第一階段是銅盤從A

位置下落到具有最大磁通量的位置此程中穿過銅盤的磁通量的方向向上且不斷增大楞定律判斷感應(yīng)電流方自上向下)順時針的；第二階段是銅盤從具有最大磁通量位下落到

位置，此過程中穿過銅盤的磁通量的方向向上且不斷減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流方向自上向下)逆時針的，故選項正．答案：．豎直平面內(nèi)有一形狀為拋物線的光滑曲面軌道，如圖所示，拋物線方程y＝

，軌道下半部分處在一個水平向外的勻強磁場中，磁場的上邊界是＝a的線(圖中虛線所示)，一個小金屬環(huán)從拋物線上y＝b＞a處以速度沿物線下滑假設(shè)拋物線足夠長金屬環(huán)沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量()A

B.vC．mg(－a

D．(b－a＋2m

2解析小金屬環(huán)進入或離開磁場通量會發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流生耳熱；當(dāng)小金屬環(huán)全部進入磁場后不生感應(yīng)電流小金屬環(huán)最終在磁場中做往復(fù)運動由能量守恒可得產(chǎn)生的焦耳熱等于減少的機械能，即Q2

＋－＝mgb－).答案：D二、非選擇題(共個題，每題分，共20分．我們用于煮食的爐子有各種各樣的款式，它們的工作原理各不相同，有以天然氣液化石油氣等作燃料的例天氣爐還有直接以電熱方式加熱的例電飯鍋．下面介紹的是以電磁感應(yīng)原理生熱的電磁爐圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖子的內(nèi)部有一個金屬線圈電通過線圈時產(chǎn)生磁場個磁場的大小和方向是不斷變化的，這個變化的磁場又會引起放在電磁爐上面的鐵(鋼鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流．由于鍋底有電阻所感應(yīng)電流又會在鍋底生熱效應(yīng)些內(nèi)能便能起到加熱物體的作用磁的特點：電磁爐的效率比一般的爐子都高，熱效率高達90%爐面無明火，無煙無廢氣，電磁爐火力強勁，安全可靠．

因為電磁爐是以電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流用電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生熱量以是所有的鍋或器具都適用．對于鍋的選擇，方法很簡單，只要是鍋底能被磁鐵吸住的就能用．適于放在電磁爐上的烹飪器具有不銹鋼鍋、不銹鋼壺、平底鐵鍋；不適于的有陶瓷鍋、圓底鐵鍋、耐熱玻璃鍋、鋁鍋、銅鍋等．(1)在電磁爐加熱食物的過程中涉的物理原理(答三個即)：①；②；③電磁爐所用的鍋不能用陶瓷鍋、耐熱玻璃鍋的原因是答案(1)①電流的磁效應(yīng)或電生磁焦耳定律)

②電磁