《新新練案系列》高中物理（新課標(biāo)人教版選修3-2）練測(cè)第四章7渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)建議用時(shí)實(shí)際用時(shí)滿分實(shí)際得分45分鐘100分一、選擇題（本題包括9小題，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分，共45分）1.下列哪些儀器是利用渦流工作的()A.電磁爐B.微波爐C.金屬探測(cè)器D.電飯煲2．變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是為了()A．增大渦流，提高變壓器的效率B．減小渦流，提高變壓器的效率C．增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量D．增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量3.下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()A．渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^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4.如圖1所示，金屬球(銅球)下端有通電的線圈，今把小球拉離平衡位置后釋放，此后關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)空氣阻力)()A．做等幅振動(dòng)B．做阻尼振動(dòng)圖1C．振幅不斷增大圖1D．無法判定5.如圖2所示是電表中的指針和電磁阻尼器，下列說法中正確的是()A．2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流B．1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流圖2圖2D．該裝置的作用是使指針能很快地穩(wěn)定圖36.如圖3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(gè)磁極之間的距離相等，當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過線圈時(shí)，線圈仍靜止不動(dòng)，那么線圈受到木板的摩擦力方向是()圖3A．先向左，后向右B．先向左，后向右，再向左C．一直向右D．一直向左7.如圖4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)電流通過焊縫處產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，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()圖圖4A．交流電的頻率越高，焊縫處的溫度升高得越快B．交流電的頻率越低，焊縫處的溫度升高得越快C．工件上只有焊縫處溫度升得很高是因?yàn)楹缚p處的電阻小D．工件上只有焊縫處溫度升得很高是因?yàn)楹缚p處的電阻大8.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9.著名物理學(xué)家弗曼曾設(shè)計(jì)過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖5所示.在一塊絕緣板上中部安一個(gè)線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球，整個(gè)裝置支撐起來.忽略各處的摩擦，當(dāng)電源接通的瞬間，下列關(guān)于圓盤的說法中正確的是（）A.圓盤將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.圓盤將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖5圖5D.無法確定圓盤是否會(huì)動(dòng)二、簡(jiǎn)答題（本題共5小題，共55分）圖611.（15分）我們用作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，例如天然氣爐；還有以直接用電熱方式加熱的，例如電飯鍋；下面介紹的是以電磁感應(yīng)原理生熱的電磁爐．圖6如圖6所示是描述電磁爐工作原理的示意圖．爐子的內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈，當(dāng)電流通過線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的大小和方向是不斷變化的，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又會(huì)引起放在電磁爐上面的鐵質(zhì)(或鋼質(zhì))鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于鍋底有電阻，所以感應(yīng)電流又會(huì)在鍋底產(chǎn)生熱效應(yīng)，這些熱能便起到加熱物體的作用從而煮食．電磁爐的特點(diǎn)是：電磁爐的效率比一般的爐子都高，熱效率高達(dá)90%，爐面無明火，無煙無廢氣，電磁火力強(qiáng)勁，安全可靠．因?yàn)殡姶艩t是以電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流，利用電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生熱量，所以不是所有的鍋或器具都適用．對(duì)于鍋的選擇，方法很簡(jiǎn)單，只要鍋底能被磁鐵吸住的就能用．適合放在電磁爐上烹飪的器具有不銹鋼鍋、不銹鋼壺、平底鐵鍋；不適用的有陶瓷鍋、圓底鐵鍋、耐熱玻璃鍋、鋁鍋、銅鍋等．在電磁爐加熱食物的過程中涉及的物理原理有(回答三個(gè)即可)：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________.(2)電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋、耐熱玻璃鍋的原因是____________________________；電磁爐所用的鍋不能用鋁鍋、銅鍋的原因是______________________．(3)在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐還能起到加熱作用嗎？為什么？12.（10分）如圖7所示，在光滑水平桌面上放一條形磁鐵，分別將大小相同的鐵球、鋁球和木球放在磁鐵的一端且給它一個(gè)初速度，讓其向磁鐵滾去，觀察小球的運(yùn)動(dòng)情況．圖圖713.（10分）人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)，軌道各處地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱并不相同，因此，金屬外殼的人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，外殼中總有微弱的感應(yīng)電流．分析這一現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化情形．它對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可能產(chǎn)生怎樣的影響？14.（10分）一金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)繩懸掛，忽略空氣阻力，圓環(huán)可做等幅擺動(dòng)，若在圓環(huán)正下方放置一條形磁鐵如圖8所示，圓環(huán)將如何運(yùn)動(dòng)．圖圖815.（10分）如圖9所示，一狹長(zhǎng)的銅片能繞O點(diǎn)在紙面平面內(nèi)擺動(dòng)，有界的磁場(chǎng)其方向垂直紙面向里，銅片在擺動(dòng)時(shí)受到較強(qiáng)的阻尼作用，很快就停止擺動(dòng)．如果在銅片上開幾個(gè)長(zhǎng)縫，銅片可以在磁場(chǎng)中擺動(dòng)較多的次數(shù)后才停止擺動(dòng)，這是為什么？圖9圖97渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)得分：一、選擇題題號(hào)123456789答案二、簡(jiǎn)答題10.11.12.13.14.7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)參考答案一、選擇題1.AC2.BD解析：不使用整塊硅鋼而是采用很薄的硅鋼片，這樣做的目的是增大鐵芯中的電阻，來減少電能轉(zhuǎn)化成鐵芯的內(nèi)能，提高效率，是防止渦流而采取的措施．3.A解析：渦流就是一種感應(yīng)電流，同樣是由于磁通量的變化產(chǎn)生的．4.B解析：金屬球在通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，金屬球中產(chǎn)生渦流，故金屬球要受到安培力作用，阻礙它的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，做阻尼振動(dòng)．5.AD解析：這是渦流的典型應(yīng)用之一．當(dāng)指針擺動(dòng)時(shí)，1隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，2是磁鐵，那么在1中產(chǎn)生渦流，2對(duì)1的安培力將阻礙1的轉(zhuǎn)動(dòng)．總之不管1向哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，2對(duì)1的效果總起到阻尼作用．所以它能使指針很快地穩(wěn)定下來．6.D解析：根據(jù)楞次定律的“阻礙變化”知“來拒去留”，當(dāng)兩磁鐵靠近線圈時(shí)，線圈要阻礙其靠近，線圈有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，受木板的摩擦力向左；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時(shí)，線圈要阻礙其遠(yuǎn)離，仍有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故選項(xiàng)D正確．7.AD解析：交流電頻率越高，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，升溫越快，故A項(xiàng)對(duì)．工件中各處電流相同，電阻大處產(chǎn)生熱多，故D項(xiàng)對(duì)．8.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尼的作用．正確選項(xiàng)是BC.9.A解析：瞬間增強(qiáng)的磁場(chǎng)會(huì)在周圍產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的渦旋電場(chǎng)，負(fù)電荷受到逆時(shí)針方向的電場(chǎng)力，帶動(dòng)圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而負(fù)電荷的這種定向運(yùn)動(dòng)則形成了順時(shí)針的環(huán)形電流.二、簡(jiǎn)答題10.(1)①電流的磁效應(yīng)(或電生磁)②電磁感應(yīng)現(xiàn)象(或磁生電)③電流的熱效應(yīng)(或焦耳定律)(2)不能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象電阻率小，電熱少，效率低(3)能起到加熱作用．由于線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)能穿透紙板到達(dá)鍋底，在鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電流的熱效應(yīng)起到加熱作用．11.見解析解析：(1)鐵球?qū)⒓铀龠\(yùn)動(dòng)，其原因是鐵球被磁化后與磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引的磁場(chǎng)力．(2)鋁球?qū)p速運(yùn)動(dòng)，其原因是鋁球內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)．(3)木球?qū)蛩龠\(yùn)動(dòng)，其原因是木球既不能被磁化，也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以磁鐵對(duì)木球不產(chǎn)生力的作用．12.見解析解析：當(dāng)穿過人造衛(wèi)星的磁通量發(fā)生變化時(shí)，外殼中會(huì)有渦流產(chǎn)生，這一電能的產(chǎn)生是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化來的．它會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星機(jī)械能減少，會(huì)使軌道半徑減小，造成衛(wèi)星離地高度下降．13.見解析解析：條形磁鐵置于圓環(huán)正下方，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量保持為零不變