2025版新教材高中物理第2章電磁感應(yīng)微點(diǎn)7電磁阻尼與電磁驅(qū)動的理解課時(shí)作業(yè)新人教版選擇性必修第二冊

微點(diǎn)7電磁阻尼與電磁驅(qū)動的理解1．[2024·陜西高二期末]水平放置的玻璃板上方有一用細(xì)線懸掛的可自由旋轉(zhuǎn)的小磁針，下方有一水平放置的銅圓盤．圓盤的軸線與小磁針懸線在同始終線上，初始時(shí)小磁針與圓盤均處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)圓盤繞軸逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，下列說法正確的是()A．小磁針不動B．小磁針逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動C．小磁針順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動D．由于圓盤中沒有磁通量的變更，圓盤中沒有感應(yīng)電流2．[2024·全國高二課時(shí)練習(xí)]如圖，將一空的鋁質(zhì)易拉罐倒扣于筆尖上，在“冂”型木框兩側(cè)各固定一個(gè)強(qiáng)銣磁鐵，用電鉆限制木框勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)覺木框雖然不與易拉罐接觸，但易拉罐也會隨木框轉(zhuǎn)動．則下列說法正確的是()A．木框的轉(zhuǎn)速總比易拉罐的大B．易拉罐與木框的轉(zhuǎn)動方向相反C．易拉罐與木框保持相同的轉(zhuǎn)速同方向轉(zhuǎn)動D．兩個(gè)磁鐵必需異名磁極相對3．[2024·全國高二課時(shí)練習(xí)]下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法，正確的是()A．圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且和磁鐵轉(zhuǎn)得一樣快B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻溝通電時(shí)，線圈中會產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．圖丙中，當(dāng)人對著話筒講話時(shí)線圈中會產(chǎn)生強(qiáng)弱變更的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理D．圖丁是毫安表的表頭，運(yùn)輸時(shí)要把正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了愛護(hù)電表指針，利用了電磁驅(qū)動原理4．如圖1所示是一個(gè)電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置，鋼鋸條上端固定在支架上，下端固定有強(qiáng)磁鐵，將磁鐵推開一個(gè)角度釋放，它會在豎直面內(nèi)搖擺較長時(shí)間；如圖2所示，若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸)，則搖擺快速停止．關(guān)于該試驗(yàn)，以下分析與結(jié)論正確的是()A．假如將磁鐵的磁極調(diào)換，重復(fù)試驗(yàn)將不能視察到電磁阻尼現(xiàn)象B．用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復(fù)試驗(yàn)將不能視察到電磁阻尼現(xiàn)象C．在圖2狀況中，下擺和上擺過程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均削減D．在搖擺過程中銅塊不受磁鐵的作用力5．[2024·浙江1月]如圖甲所示，一導(dǎo)體桿用兩條等長細(xì)導(dǎo)線懸掛于水平軸OO′，接入電阻R構(gòu)成回路．導(dǎo)體桿處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，將導(dǎo)體桿從豎直位置拉開小角度θ由靜止釋放，導(dǎo)體桿起先下擺．當(dāng)R＝R0時(shí)，導(dǎo)體桿振動圖像如圖乙所示．若橫縱坐標(biāo)皆采納圖乙標(biāo)度，則當(dāng)R＝2R0時(shí)，導(dǎo)體桿振動圖像是()6．電磁驅(qū)動是21世紀(jì)初問世的新概念，該技術(shù)被視為將帶來交通工具大革命．多國科學(xué)家都致力于此項(xiàng)探討．據(jù)2015年央廣新聞報(bào)道，美國國家航空航天局NASA在真空勝利試驗(yàn)了電磁驅(qū)動引擎，假如得以應(yīng)用，該技術(shù)將在將來的星際旅行中派上大用場．在日常生活中，比如摩托車和汽車上裝有的磁性式轉(zhuǎn)速表就是利用了電磁驅(qū)動原理．如圖所示是磁性式轉(zhuǎn)速表及其原理圖，關(guān)于磁性式轉(zhuǎn)速表的電磁驅(qū)動原理，下列說法正確的是()A．鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動B．永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生運(yùn)動的磁場，在鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使鋁盤受磁場力而轉(zhuǎn)動C．鋁盤轉(zhuǎn)動的方向與永久磁體轉(zhuǎn)動方向相反D．由于鋁盤和永久磁體被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動是完全同步的7．在油電混合小轎車上有一種裝置，剎車時(shí)能將車的動能轉(zhuǎn)化為電能，啟動時(shí)再將電能轉(zhuǎn)化為動能，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排．圖中，甲、乙磁場方向與輪子的轉(zhuǎn)軸平行，丙、丁磁場方向與輪子的轉(zhuǎn)軸垂直，輪子是絕緣體，則實(shí)行下列哪個(gè)措施，能有效地借助磁場的作用，讓轉(zhuǎn)動的輪子停下()A．如圖甲，在輪上固定如圖繞制的線圈B．如圖乙，在輪上固定如圖繞制的閉合線圈C．如圖丙，在輪上固定一些細(xì)金屬棒，金屬棒與輪子轉(zhuǎn)軸平行D．如圖丁，在輪上固定一些閉合金屬線框，線框長邊與輪子轉(zhuǎn)軸平行8．如圖所示為試驗(yàn)室所用的某種靈敏天平，安裝在天平臂一端(圖中的右端)的金屬片置于蹄形磁鐵的兩個(gè)磁極之間，該裝置有利于振動的天平臂快速安靜下來，現(xiàn)因物體放置在秤上引起天平臂的搖擺帶動金屬片上下運(yùn)動，則以下說法正確的是()A．當(dāng)金屬片上下運(yùn)動，由于穿過金屬片的磁通量沒有發(fā)生變更，因此金屬片中沒有感應(yīng)電流B．當(dāng)金屬片上下運(yùn)動時(shí)，金屬片中會產(chǎn)生逆時(shí)針方向的渦流C．當(dāng)金屬片向上運(yùn)動時(shí)，金屬片受到向下的磁場力D．由于金屬片在上下運(yùn)動，受到的磁場力總是阻礙金屬片的運(yùn)動，使其機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致物體質(zhì)量測量值偏小9．[2024·全國高二課時(shí)練習(xí)]如圖是汽車上運(yùn)用的電磁制動裝置示意圖．與傳統(tǒng)的制動方式相比，電磁制動是一種非接觸的制動方式，避開了因摩擦產(chǎn)生的磨損．電磁制動的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場中運(yùn)動時(shí)，會產(chǎn)生渦流，使導(dǎo)體受到阻礙運(yùn)動的制動力．下列說法正確的是()A．制動過程中，導(dǎo)體不會產(chǎn)生熱量B．制動力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動的速度有關(guān)C．線圈肯定是通溝通電D．假如變更線圈中的電流方向，可以使導(dǎo)體獲得促進(jìn)它運(yùn)動的動力10．[2024·全國高二課時(shí)練習(xí)](多選)如圖，右端為N極的磁鐵置于光滑水平桌面上并與輕質(zhì)彈簧相連，彈簧一端固定在豎直墻面上，當(dāng)彈簧處于原長時(shí)，磁鐵的中心恰好是接有一盞小燈泡的豎直固定線圈的圓心．用力將磁鐵向右拉到某一位置后釋放，磁鐵穿過線圈來回振動，有關(guān)這個(gè)振動過程，以下說法正確的是()A．磁鐵接近線圈時(shí)，線圈對磁鐵產(chǎn)生吸引力B．線圈中的電流方向發(fā)生變更C．燈泡的亮暗不會發(fā)生變更D．磁鐵振動的幅度漸漸減小[答題區(qū)]題號12345答案題號678910答案11.磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具，如圖(a)所示．它的驅(qū)動系統(tǒng)可簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個(gè)矩形金屬框，電阻為R的金屬框置于xOy平面內(nèi)，MN長為l平行于y軸，NP寬為d平行于x軸，如圖(b)所示．軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按波長為λ的正弦規(guī)律分布，如圖(c)所示．整個(gè)磁場以肯定的速率沿Ox方向勻速平移，忽視一切阻力，列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛．(1)簡要敘述列車運(yùn)行中獲得驅(qū)動力的原理．(2)為使列車獲得最大驅(qū)動力，MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置？微點(diǎn)7電磁阻尼與電磁驅(qū)動的理解1．答案：B解析：銅圓盤上存在很多小的閉合回路，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時(shí)，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變更，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流(渦流)，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，構(gòu)成電磁驅(qū)動．故選B.2．答案：A解析：依據(jù)電磁驅(qū)動原理，易拉罐與木框的轉(zhuǎn)動方向相同，木框的轉(zhuǎn)速總比易拉罐的大，A正確；B、C錯誤；兩個(gè)磁鐵異名磁極或同名磁極相對均可，在磁極旁邊的易拉罐導(dǎo)體中都會產(chǎn)生渦流，在磁場受安培力使易拉罐跟著木框轉(zhuǎn)動起來，D錯誤．故選A.3．答案：C解析：由電磁驅(qū)動原理，圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且比磁鐵轉(zhuǎn)的慢，即同向異步，A錯誤；圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻溝通電時(shí)，在鐵塊中會產(chǎn)生渦流，鐵塊中就會產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，B錯誤；圖丙中，當(dāng)人對著話筒講話時(shí)線圈會做受迫振動，線圈在磁場中運(yùn)動，線圈中會產(chǎn)生強(qiáng)弱變更的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理，C正確；圖丁是毫安表的表頭，運(yùn)輸時(shí)要把正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了愛護(hù)電表指針，利用了電磁阻尼原理，D錯誤．4．答案：C解析：此試驗(yàn)的原理是：當(dāng)磁鐵在銅塊正上方搖擺時(shí)，在銅塊中產(chǎn)生渦流，渦流的磁場阻礙磁鐵的運(yùn)動．假如將磁鐵的磁極調(diào)換，重復(fù)試驗(yàn)仍能視察到電磁阻尼現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯誤；用閉合的銅制線圈替代銅塊，仍能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而對磁鐵的運(yùn)動產(chǎn)生阻礙作用，則重復(fù)試驗(yàn)仍能視察到電磁阻尼現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯誤；在圖2狀況中，磁鐵下擺和上擺過程中，銅塊均會產(chǎn)生渦流，從而消耗機(jī)械能，則磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均削減，選項(xiàng)C正確；在搖擺過程中，銅塊對磁鐵有阻礙作用，同時(shí)銅塊也要受磁鐵的作用力，選項(xiàng)D錯誤．5．答案：B解析：導(dǎo)體桿搖擺時(shí)切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受安培力，安培力起阻力作用，故導(dǎo)體桿的振動為阻尼振動．由垂直于磁感線方向的速度大小相同時(shí)電阻變大→電流變小→安培力(阻力)變小可知，當(dāng)R從R0變?yōu)?R0時(shí)，導(dǎo)體桿振幅的衰減速度變慢，B正確，A、C、D錯誤．6．答案：B解析：當(dāng)永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時(shí)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的磁場，在鋁盤中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時(shí)永久磁體的磁場會對鋁盤上的感應(yīng)電流有力的作用，使指針轉(zhuǎn)動，由于彈簧游絲的力的作用，會使指針穩(wěn)定指在某一刻度上，A錯誤，B正確；該轉(zhuǎn)速表運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理，由楞次定律知，鋁盤磁場總是阻礙永久磁體轉(zhuǎn)動，要減小穿過鋁盤磁通量的變更，永久磁體轉(zhuǎn)動方向與鋁盤轉(zhuǎn)動方向相同，C錯誤；永久磁體固定在轉(zhuǎn)軸上，鋁盤固定在指針軸上，鋁盤和永久磁體不是同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動不是同步的，D錯誤．故選B.7．答案：D解析：圖甲和圖乙中當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動時(shí)，穿過線圈的磁通量都是不變的，不會產(chǎn)生感生電流，則不會有磁場力阻礙輪子的運(yùn)動，選項(xiàng)A、B錯誤；圖丙中在輪上固定一些細(xì)金屬棒，當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動時(shí)會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，但是不會形成感應(yīng)電流，則也不會產(chǎn)生磁場力阻礙輪子轉(zhuǎn)動，選項(xiàng)C錯誤；圖丁中在輪上固定一些閉合金屬線框，線框長邊與輪子轉(zhuǎn)軸平行，當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動時(shí)會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成感應(yīng)電流，則會產(chǎn)生磁場力阻礙輪子轉(zhuǎn)動，使輪子很快停下來，選項(xiàng)D正確；故選D.8．答案：C解析：當(dāng)金屬片上下運(yùn)動，由于穿過金屬片的磁通量發(fā)生變更，因此金屬片中產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；當(dāng)金屬片上下運(yùn)動時(shí)，金屬片中會產(chǎn)生方向變更的渦流，渦流的方向與金屬片的運(yùn)動方向有關(guān)，B錯誤；當(dāng)金屬片向上運(yùn)動時(shí)，依據(jù)“來拒去留”原則，金屬片受到向下的磁場力，C正確；當(dāng)天安靜止時(shí)，磁場力消逝，不會導(dǎo)致物體質(zhì)量測量值偏小，D錯誤．9．答案：B解析：電磁制動的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場中運(yùn)動時(shí)，會產(chǎn)生渦流，電流流過電阻時(shí)會產(chǎn)生熱量，A錯誤；導(dǎo)體運(yùn)動的速度越大磁通量變更越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，制動器對轉(zhuǎn)盤的制動力越大，故制動力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動的速度有關(guān)，B正確；電磁制動的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場中運(yùn)動時(shí)，產(chǎn)生渦流，故通電線圈可以通直流電，產(chǎn)生方向不變的磁場也是可以的，C錯誤；假如變更線圈中的電流方向，鐵芯產(chǎn)生的磁感線的方向變?yōu)榉聪?，此時(shí)產(chǎn)生的渦流方向也相反，依據(jù)安培力的公式，電流和所處的磁場方向同時(shí)反向，安培力方向不變，故還是使導(dǎo)體受到阻礙運(yùn)動的制動力，D錯誤．10．答案：BD解析：依據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的效果總要阻礙引起感應(yīng)電流的緣由，可知，磁鐵接近線圈時(shí)，穿過線圈的磁通量增大，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場對磁鐵必定產(chǎn)生排斥力，以阻礙磁通量的增大，A錯誤；由分析可知，穿過線圈的磁場的方向向右，當(dāng)磁鐵靠近時(shí)，磁通量增大，感應(yīng)電流激發(fā)出的磁場方向向左，依據(jù)安培定則，從右往左看，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時(shí)，磁通量減小，感應(yīng)電流激發(fā)出的磁場方向向右，依據(jù)安培定則，從右往左看，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，B正確；磁鐵穿過線圈來回振動，速度大小在不停變更，即磁通量的變更率也在變更，感應(yīng)電動勢大小發(fā)生變更，感應(yīng)電流大小也發(fā)生變更，燈泡的亮暗會發(fā)生變更，C錯誤；磁鐵在運(yùn)動過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，燈泡產(chǎn)生焦耳熱，彈性勢能肯定減小，即磁鐵振動的幅度漸漸減小，D正確．11．答案：(1)見解析(2)NM、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且