高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)3 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)課后練習(xí)題

高中物理人教版(2019)選擇性必修第二冊(cè)3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)課后練習(xí)題一、選擇題（每小題4分，共16分）1.在閉合電路中，當(dāng)通過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生：A.熱效應(yīng)B.電動(dòng)勢(shì)C.電流D.電容2.一個(gè)長(zhǎng)直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，若導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直，則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：A.最大B.最小C.不產(chǎn)生D.無(wú)法確定3.一個(gè)閉合線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：A.零B.最大C.最小D.無(wú)法確定4.電磁阻尼現(xiàn)象是指：A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.電流的熱效應(yīng)C.電流的磁效應(yīng)D.電流的電動(dòng)勢(shì)5.電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象是指：A.電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.電流的熱效應(yīng)C.電流的磁效應(yīng)D.電流的電動(dòng)勢(shì)二、填空題（每空2分，共12分）1.當(dāng)閉合線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化率成正比。2.電磁阻尼現(xiàn)象在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中起到重要作用。3.電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象在電機(jī)、磁懸浮列車等設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。4.渦流是一種閉合回路中的感應(yīng)電流。5.電磁阻尼現(xiàn)象是指導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁力與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，從而阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共16分）1.簡(jiǎn)述電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理。2.簡(jiǎn)述電磁阻尼現(xiàn)象在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中的作用。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I，電流方向向右。在導(dǎo)線附近有一個(gè)平面矩形線圈，線圈的長(zhǎng)邊平行于導(dǎo)線，線圈長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為W。當(dāng)導(dǎo)線中的電流變化率為dI/dt時(shí)，求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。2.一個(gè)閉合線圈在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈的面積為S，轉(zhuǎn)速為n。求線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。五、論述題（每題12分，共24分）1.論述渦流產(chǎn)生的原因及其在生活中的應(yīng)用。2.論述電磁阻尼現(xiàn)象在電機(jī)中的應(yīng)用原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。六、實(shí)驗(yàn)題（每題12分，共24分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律。2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，研究電磁阻尼現(xiàn)象對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。本次試卷答案如下：一、選擇題（每小題4分，共16分）1.答案：B.電動(dòng)勢(shì)解析思路：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。2.答案：A.最大解析思路：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化率成正比，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，變化率最大。3.答案：B.最大解析思路：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)閉合線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。4.答案：C.電流的磁效應(yīng)解析思路：電磁阻尼現(xiàn)象是由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生磁力，從而阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。5.答案：C.電流的磁效應(yīng)解析思路：電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象是利用電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用，使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。二、填空題（每空2分，共12分）1.當(dāng)閉合線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化率成正比。2.電磁阻尼現(xiàn)象在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中起到重要作用。3.電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象在電機(jī)、磁懸浮列車等設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。4.渦流是一種閉合回路中的感應(yīng)電流。5.電磁阻尼現(xiàn)象是指導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁力與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，從而阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共16分）1.簡(jiǎn)述電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理。解析思路：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。2.簡(jiǎn)述電磁阻尼現(xiàn)象在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中的作用。解析思路：電磁阻尼現(xiàn)象可以減小電機(jī)的振動(dòng)和噪音，提高電機(jī)的穩(wěn)定性和壽命。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I，電流方向向右。在導(dǎo)線附近有一個(gè)平面矩形線圈，線圈的長(zhǎng)邊平行于導(dǎo)線，線圈長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為W。當(dāng)導(dǎo)線中的電流變化率為dI/dt時(shí)，求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。解析思路：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=-dΦ/dt，其中Φ為磁通量，Φ=B*A，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，A為面積。根據(jù)畢奧-薩伐爾定律，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=μ?*I/(2π*r)，其中μ?為真空磁導(dǎo)率，I為電流，r為距離導(dǎo)線的距離。結(jié)合以上公式，計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。2.一個(gè)閉合線圈在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈的面積為S，轉(zhuǎn)速為n。求線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。解析思路：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=B*S*ω，其中ω為角速度。轉(zhuǎn)速n與角速度ω的關(guān)系為ω=2π*n，代入公式計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。五、論述題（每題12分，共24分）1.論述渦流產(chǎn)生的原因及其在生活中的應(yīng)用。解析思路：渦流產(chǎn)生的原因是變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成閉合回路。渦流在生活中有加熱、金屬探測(cè)、電機(jī)冷卻等應(yīng)用。2.論述電磁阻尼現(xiàn)象在電機(jī)中的應(yīng)用原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。解析思路：電磁阻尼現(xiàn)象在電機(jī)中應(yīng)用于減小振動(dòng)和噪音，提高穩(wěn)定性。其原理是利用感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁力阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是減小振動(dòng)和噪音，提高穩(wěn)定性；缺點(diǎn)是會(huì)增加電機(jī)能耗。六、實(shí)驗(yàn)題（每題12分，共24分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律。解析思路：實(shí)驗(yàn)方案包括設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置、測(cè)量參數(shù)、數(shù)據(jù)分析等步驟。首先，使用磁場(chǎng)發(fā)生器和導(dǎo)體構(gòu)成閉合電路，測(cè)量導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。然后，通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)，驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律。2.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)