新高考2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專題68自感和渦流

專題68自感和渦流1.[2024·上海市虹口區(qū)二模]如圖，條形磁鐵懸掛在絕緣橡皮筋的下端．將磁鐵向下拉到某一位置后由靜止釋放，磁鐵上下振動(dòng)．將一銅制容器P置于磁鐵正下方且不與磁鐵接觸，不計(jì)空氣阻力及散熱，則()A．銅制容器的溫度不變B．銅制容器的溫度會(huì)上升C．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，磁鐵振動(dòng)的振幅減小D．系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，磁鐵振動(dòng)的振幅不變2.(多選)如圖所示，在一蹄形磁鐵兩極之間放一個(gè)矩形線框abcd.磁鐵和線框都可以繞豎直軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)．若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框的狀況將不行能是()A．靜止B．隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．沿與磁鐵相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)D．要由磁鐵詳細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)方一直確定3.2024年7月25日，臺(tái)風(fēng)“煙花”給上海帶來明顯風(fēng)雨影響，高達(dá)632米的上海中心大廈在臺(tái)風(fēng)里卻能夠保持穩(wěn)定，位于第126層的“電渦流擺設(shè)式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器”起到了關(guān)鍵作用．這款阻尼器由我國自主研發(fā)，重達(dá)1000噸，在大廈受到風(fēng)力作用搖擺時(shí)，阻尼器質(zhì)量塊的慣性會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反作用力，產(chǎn)生反向搖擺，在質(zhì)量塊下方圓盤狀的永磁體與樓體地板相對(duì)，由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，從而使大廈減振減擺，其簡(jiǎn)化示意圖如圖所示．下列關(guān)于該阻尼器的說法正確的是()A．質(zhì)量塊下方相對(duì)的地板可以是導(dǎo)體也可以是絕緣體，對(duì)減振效果沒有影響B(tài)．安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體左端為N極右端為S極，才會(huì)有較好的阻尼效果C．安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體只有下端為N極上端為S極，才會(huì)有較好的阻尼效果D．地板隨大廈搖擺時(shí)，在地板內(nèi)產(chǎn)生渦流，使大廈搖擺的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為熱能漸漸耗散掉4．(多選)如圖甲、乙所示，電感線圈L自感系數(shù)很大，其電阻等于定值電阻R.接通S，電路穩(wěn)定后，燈泡A均發(fā)光，則下列說法正確的是()A．在電路甲中，閉合S，A將漸漸變亮B．在電路乙中，閉合S，A將漸漸變亮C．在電路甲中，電路穩(wěn)定后斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗，最終熄滅D．在電路乙中，電路穩(wěn)定后斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗，最終熄滅5．[2024·山東聊城期中]如圖甲所示是新型的高效節(jié)能廚具——電磁爐，又名電磁灶，是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物．電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的電氣烹飪器具，如圖乙所示是電磁爐的工作示意圖，它無需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱干脆在鍋底產(chǎn)生，因此熱效率得到了極大的提高．下列關(guān)于電磁爐的說法正確的是()A．提高勵(lì)磁線圈中電流改變的頻率，可提高電磁爐的加熱效果B．炊具中的渦流是由勵(lì)磁線圈中的恒定電流的磁場(chǎng)產(chǎn)生的C．利用陶瓷材料制成的炊具可以在電磁爐上正常加熱D．電磁爐工作時(shí)，爐面板中將產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流6．如圖所示，扇形銅框在絕緣細(xì)桿作用下繞點(diǎn)O在同一水平面內(nèi)快速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，虛線把圓環(huán)分成八等份，其中虛線為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的志向邊界，扇形銅框恰好可以與其中一份重合．下列線框停止最快的是()7．[2024·河南省三模]航母上的飛機(jī)起飛可以利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)．電磁驅(qū)動(dòng)原理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對(duì)稱位置放置兩個(gè)閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形態(tài)、大小相同、已知銅的電阻率較小，不計(jì)全部接觸面間的摩擦，則閉合開關(guān)S的瞬間()A．鋁環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)B．鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C．銅環(huán)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力D．從左向右看，銅環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向8．[2024·湖北省隨州市模擬](多選)如圖甲所示的電路中，燈泡電阻為R，A1、A2為完全相同的電流傳感器(內(nèi)阻不計(jì)).閉合開關(guān)K，得到如圖乙所示的I-t圖像，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r，則()A．r＝eq\f(I1＋I(xiàn)2,2I2－I1)RB．E＝eq\f(I1I2,2I2－I1)RC．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)，小燈泡中的電流方向從右向左D．閉合開關(guān)時(shí)，自感線圈中電流為零，其自感電動(dòng)勢(shì)也為零9．如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置．小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部．則小磁塊()A．在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B．在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒C．在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng)D．落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大專題68自感和渦流1．B銅制容器P置于磁鐵正下方且不與磁鐵接觸，磁鐵上下振動(dòng)，銅制容器會(huì)產(chǎn)生渦流發(fā)熱，溫度會(huì)上升，系統(tǒng)機(jī)械能變小，磁鐵振動(dòng)的振幅減小，B項(xiàng)正確．2．ACD依據(jù)楞次定律可知，為阻礙線圈中磁通量的改變，則線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但快慢不一，線圈的轉(zhuǎn)速肯定比磁鐵轉(zhuǎn)速小，則A、C符合題意，B不符合題意；依據(jù)楞次定律可知，為阻礙線圈中磁通量的改變，則線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，與磁鐵詳細(xì)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向無關(guān)，故D符合題意．3．D在質(zhì)量塊下方圓盤狀的永磁體與樓體地板相對(duì)，由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，從而使大廈減振減擺，可知該阻尼器為電磁阻尼，只有下方地板是導(dǎo)體時(shí)，才會(huì)起作用，A錯(cuò)誤；安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體左端為N極右端為S極，可知磁場(chǎng)方向沿水平方向，這樣在地板導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小，電磁阻尼效果不好，B錯(cuò)誤；由電磁感應(yīng)原理，可知安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體的磁場(chǎng)方向只要是在豎直方向，都有較好的效果，有下端為N極上端為S極，或下端為S極上端為N極，阻尼效果相同，C錯(cuò)誤；地板隨大廈搖擺時(shí)，在地板內(nèi)產(chǎn)生渦流，地板導(dǎo)體內(nèi)有電阻，使大廈搖擺的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為熱能漸漸耗散掉，符合電磁阻尼原理，D正確．4．AD在電路甲中，燈泡A與電感線圈在同一支路，電流相同，閉合S，電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)的作用會(huì)使得支路中的電流漸漸增大，則燈泡A將漸漸變亮，A正確；在電路乙中，燈泡A與電感線圈并聯(lián)，閉合S，電感線圈對(duì)燈泡沒有阻礙作用，則燈泡A馬上變亮，B錯(cuò)誤；在電路甲中，燈泡A與電感線圈在同一支路，流過電流相同，電路穩(wěn)定后斷開S，電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)作用會(huì)使得支路中的電流瞬間不變，然后漸漸減小，所以燈泡A只會(huì)漸漸變暗，然后熄滅，不會(huì)更亮，C錯(cuò)誤；在電路乙中，燈泡A與電感線圈并聯(lián)，由于燈泡A支路的總電阻大，則燈泡A支路的電流小，電感線圈支路的電流大．電路穩(wěn)定后斷開S，電感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)作用會(huì)阻礙電感線圈支路中的電流減小，此時(shí)電感線圈相等于一個(gè)電源給小燈泡A供電，因此流過燈泡A的電流會(huì)突然增大，然后再漸漸減小，所以燈泡A將先變得更亮，然后漸漸變暗，最終熄滅，故D正確．5．A提高勵(lì)磁線圈中電流改變的頻率，可以提高產(chǎn)生交變磁場(chǎng)改變的頻率，從而提高穿過炊具底面磁通量的改變率，渦流增大，提高電磁爐的加熱效果，A正確；炊具中的渦流是由勵(lì)磁線圈中的交變電流的磁場(chǎng)產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；陶瓷是絕緣體，無法形成渦流，所以利用陶瓷材料制成的炊具無法在電磁爐上正常加熱，C錯(cuò)誤；電磁爐工作時(shí)，炊具底面將產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流，D錯(cuò)誤．6．D當(dāng)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，假如穿過線框的磁通量發(fā)生改變，則線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框就會(huì)受到安培力的阻礙作用，磁通量改變?cè)娇?，阻礙作用越大，越簡(jiǎn)單停下來．由選項(xiàng)A、B圖可知，線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，無阻礙作用，不會(huì)停下來，A、B錯(cuò)誤；由選項(xiàng)C、D圖可知，線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，D項(xiàng)的磁通量改變快，阻礙作用大，更簡(jiǎn)單停下來，故C錯(cuò)誤，D正確．7．D閉合開關(guān)S的瞬間，穿過兩個(gè)金屬圓環(huán)的磁通量均增大，為阻礙磁通量的增大，鋁環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；由于銅環(huán)和鋁環(huán)的形態(tài)、大小相同，銅的電阻率較小，故銅環(huán)的電阻較小，兩環(huán)對(duì)稱地放在固定線圈兩側(cè)，閉合開關(guān)S瞬間，穿過兩環(huán)的磁通量的改變率相同，兩環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，則銅環(huán)中的感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力較大，C錯(cuò)誤；由右手螺旋定則可知，閉合開關(guān)S瞬間，穿過銅環(huán)的磁通量向左增大，由楞次定律知，從左向右看，銅環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，D正確．8．BC由圖乙可知，當(dāng)t＝t0時(shí)，自感線圈中電流為零，流過燈泡支路的電流為I1，依據(jù)閉合回路歐姆定律有E＝I1r＋I(xiàn)1R；當(dāng)t＝t1時(shí)，電路穩(wěn)定，兩支路電流相等為I2，依據(jù)閉合回路歐姆定律有E＝2I2r＋I(xiàn)2R，聯(lián)立解得r＝eq\f(I1－I2,2I2－I1)R，E＝eq\f(I1I2,2I2－I1)R，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由電路圖可知，斷開開關(guān)時(shí)，由于自感現(xiàn)象，小燈泡中的電流方向從右向左，C項(xiàng)正確；閉合開關(guān)時(shí)，自感線圈