2021新教材人教版高中物理選擇性必修第二冊對應(yīng)練習-2-3 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動

第二章電磁感應(yīng)3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動基礎(chǔ)過關(guān)練題組一電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(多選)下列說法中正確的是()感生電場由變化的磁場產(chǎn)生恒定的磁場也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場感生電場的方向同樣也可以用楞次定律和右手螺旋定則來判定感生電場的電場線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時針方向(多選)如圖所示,一個閉合線圈靜止于磁場中,由于磁場強弱的變化,而使線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,下列說法中正確的是()使電荷定向移動形成電流的力是磁場力磁場變化時，會在空間激發(fā)一個電場從上往下看,當磁場增強時，線圈中有逆時針方向的感應(yīng)電流使電荷定向移動形成電流的力是電場力題組二渦流3.(2019福建長汀一中高二月考)如圖所示是冶煉金屬的真空冶煉爐的示意圖,冶煉爐內(nèi)裝入被冶煉的金屬,線圈通入高頻交變電流,這時爐內(nèi)被冶煉的金屬就會熔化。這種冶煉方法速度快、溫度容易控制,并能避免雜質(zhì)混入被冶煉金屬中,因此適于冶煉特種金屬。該爐的加熱原理是()利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱利用紅外線利用交變電流的交變磁場在爐內(nèi)金屬中產(chǎn)生的渦流利用交變電流的交變磁場所激發(fā)的電磁波(2019安徽太和第一中學高二月考)以下屬于渦流現(xiàn)象的應(yīng)用的是()丄里撇用電■垮鞘R.監(jiān)考老帥卩中的金屈探測裁<1丄里撇用電■垮鞘R.監(jiān)考老帥卩中的金屈探測裁<1再「牒電柞業(yè)靡蔽朕|h車栽充電器（多選）下列磁場垂直加在金屬圓盤上能產(chǎn)生渦流的是（）CC題組三電磁阻尼和電磁驅(qū)動（2019江蘇常州高二期中）（多選）關(guān)于電磁阻尼,下列說法正確的是（）當導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是阻礙導(dǎo)體運動的現(xiàn)象稱為電磁阻尼磁電式儀表利用電磁阻尼原理使指針迅速停下來，從而便于讀數(shù)電磁阻尼是導(dǎo)體因感應(yīng)電流受到的安培力對導(dǎo)體做負功的現(xiàn)象，阻礙導(dǎo)體運動電磁阻尼現(xiàn)象實質(zhì)上不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但分析時同樣遵循楞次定律（多選）如圖所示為演示電磁驅(qū)動的裝置,圖中①是磁鐵，②是電機，當電機帶動磁鐵旋轉(zhuǎn)時,靠近它們的金屬圓盤（圖中③）也會繞軸轉(zhuǎn)動起來。關(guān)于電磁驅(qū)動與電磁阻尼，下列說法正確的是（）電磁驅(qū)動是一種非接觸傳動，它減小了皮帶或齒輪傳動的粉塵、噪音、震動等危害，還能避免磨損問題電磁驅(qū)動離不開渦流，正是磁場對渦流的作用力，實現(xiàn)了這種非接觸傳動，而且磁鐵和圓盤的轉(zhuǎn)速可以達到同步電磁驅(qū)動效率可以達到100%磁電式儀表運輸過程中用導(dǎo)線將正負接線柱短接，利用了電磁阻尼能力提升練題組一渦流的產(chǎn)生及應(yīng)用（2020黑龍江鐵人中學高二期末，辭）（多選）金屬探測器是用來探測金屬的儀器,如圖所示，關(guān)于其工作原理，下列說法中正確的是（）探測器內(nèi)的探測線圈會產(chǎn)生變化的磁場只有有磁性的金屬物才會被探測器探測到探測到金屬物是因為金屬物中產(chǎn)生了渦流探測到金屬物是因為探測器中產(chǎn)生了渦流（2020江蘇宿遷中學高三上月考，骨）（多選）電磁感應(yīng)鋁箔封口機被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中。如圖所示為一手持式封口機，它的工作原理是:在封口機工作時，套在瓶口上的封口頭內(nèi)的線圈有電流通過，致使靠近線圈（但與線圈絕緣）的鋁箔自行快速發(fā)熱，熔化復(fù)合在鋁箔上的溶膠，從而粘貼在被封容器的瓶口處,達到迅速封口的目的。下列有關(guān)說法正確的是（）封口材料可用普通塑料來代替鋁箔封口機工作時封口頭內(nèi)的線圈中有短時間的恒定電流通過可以通過控制封口頭內(nèi)線圈中電流的頻率來設(shè)定鋁箔發(fā)熱的功率封口頭內(nèi)線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)當與鋁箔表面垂直題組二電磁阻尼和電磁驅(qū)動的比較及應(yīng)用（2020北京中學高二上期中，辛）如圖所示，將一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩個磁極間，鋁框可以繞豎直的轉(zhuǎn)軸00'自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動手柄使磁鐵繞豎直轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),觀察到鋁框會隨之轉(zhuǎn)動。對這個實驗現(xiàn)象的描述和解釋,下列說法中正確的是（曰幺鋁框的轉(zhuǎn)動方向與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動方向一定是相同的鋁框的轉(zhuǎn)動快慢與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動快慢總是一致的鋁框轉(zhuǎn)動到其平面與磁場方向垂直的位置時，鋁框中的感應(yīng)電流最大鋁框轉(zhuǎn)動到其平面與磁場方向平行的位置時，鋁框兩個豎直邊受到的磁場力均為零（形）（多選）物理課上,老師做了一個“電磁阻尼”的實驗:如圖甲所示,A擺擺片是銅片,B擺擺片由相互絕緣的導(dǎo)體片疊加而成,A、B兩擺在通過磁場時,A擺很快停下來,B擺擺動了很長一段時間后才停下。圖乙是致遠同學另找器材再來探究此實驗的裝置:A是由擺片和細桿組成的擺，其擺動平面在磁鐵的兩極之間，當繞在磁鐵上的勵磁線圈未通電時，擺片可自由擺動，要經(jīng)過較長時間才會停下來;當線圈通電時，擺動應(yīng)當迅速停止。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實驗，均沒出現(xiàn)擺動迅速停止的現(xiàn)象。對比老師的演示實驗，下列四個選項中，正確的說法是（）甲乙老師實驗中,A擺很快停下來的原因是擺上產(chǎn)生了感應(yīng)電流老師實驗中,B擺擺動了很長時間后才停下來的原因是擺上沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流致遠同學沒有成功的原因可能是所選線圈的匝數(shù)過多致遠同學沒有成功的原因可能是構(gòu)成擺的材質(zhì)是塑料（2020北京平谷二模，曲如圖1所示是一個電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置，鋼鋸條上端固定在支架上，下端固定有強磁鐵，將磁鐵推開一個角度釋放，它會在豎直面內(nèi)擺

動較長時間;如圖2所示,若在其正下方固定一銅塊(不與磁鐵接觸),則擺動迅速停止。關(guān)于該實驗,以下分析與結(jié)論正確的是()如果將磁鐵的磁極調(diào)換，重復(fù)實驗將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復(fù)實驗將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象在圖2情況中，下擺和上擺過程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機械能均減少在擺動過程中銅塊不受磁鐵的作用力答案全解全析

基礎(chǔ)過關(guān)練AC變化的電場一定產(chǎn)生磁場，磁場變化時可以在周圍空間激發(fā)電場，選項A正確。恒定的磁場在周圍空間不能產(chǎn)生電場，選項B錯誤。感生電場的方向同樣可以用楞次定律和右手螺旋定則來判定，選項C正確。感生電場的電場線是閉合曲線，其電場方向可根據(jù)磁場的變化情況由楞次定律和右手螺旋定則判斷，選項D錯誤。BD在變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，選項B正確;因線圈處于激發(fā)的電場中，電場力使線圈中的自由電荷定向移動，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，選項A錯誤,D正確;當磁場變強時，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向下，從上往下看，線圈中有順時針方向的感應(yīng)電流，選項C錯誤。C把被冶煉的金屬放在冶煉爐中，冶煉爐外面繞著線圈，給線圈通入高頻交流電，冶煉爐內(nèi)待冶煉的金屬在快速變化的磁場中感應(yīng)出很強的渦流，渦流產(chǎn)生大量的熱量使金屬熔化，選項C正確。B電烤箱是利用電流的熱效應(yīng)工作的，選項A不符合題意;監(jiān)考老師手中的金屬探測器，可以探測人身是否攜帶通訊設(shè)備（金屬制品），是通過金屬中產(chǎn)生渦流而使報警器發(fā)出報警信號的，選項B符合題意;高壓作業(yè)人員穿上金屬絲織成的衣服可以高壓帶電作業(yè),利用了靜電屏蔽原理，選項C不符合題意;車載充電器工作時利用的是變壓器原理（第三章內(nèi)容），選項D不符合題意。BCD只有垂直加在金屬圓盤上的是變化的磁場，才會引起磁通量的變化，使金屬圓盤內(nèi)產(chǎn)生渦流，選項B、C、D正確,A錯誤。ABC根據(jù)電磁阻尼的定義知，當導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力總是阻礙導(dǎo)體運動的現(xiàn)象稱為電磁阻尼，選項A正確;磁電式儀表利用電磁阻尼原理使指針迅速停下來,從而便于讀數(shù)，選項B正確；電磁阻尼是導(dǎo)體因感應(yīng)電流受到的安培力對導(dǎo)體做負功的現(xiàn)象，阻礙導(dǎo)體運動，選項C正確；電磁阻尼現(xiàn)象實質(zhì)上是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，分析時不僅遵循楞次定律，同樣也遵循法拉第電磁感應(yīng)定律，選項D錯誤。AD電磁驅(qū)動利用磁場對渦流的作用力，實現(xiàn)了非接觸傳動，減小了皮帶或齒輪傳動的粉塵、噪音、震動等危害，還能避免磨損問題，但磁鐵與圓盤的轉(zhuǎn)速不可能達到同步，要有速度差，選項A正確,B錯誤;渦流要消耗能量,所以電磁驅(qū)動效率必定小于100%,選項C錯誤;磁電式儀表運輸過程中用導(dǎo)線將正負接線柱短接，當指針擺動時產(chǎn)生感應(yīng)電流，要阻礙轉(zhuǎn)子的運動，利用了電磁阻尼，選項D正確。能力提升練AC金屬探測器利用渦流探測金屬物品的原理是:探測器內(nèi)的探測線圈中有交變電流,產(chǎn)生交變磁場,金屬物品在交變磁場中會產(chǎn)生感應(yīng)電流（渦流）,而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會在探測線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,引起線圈中電流發(fā)生變化，從而探測到金屬物品，選項A、C正確,B、D錯誤。CD由渦流的產(chǎn)生原理可知,當磁感線穿過封口處的鋁箔材料時,鋁箔中產(chǎn)生渦流，致使鋁箔自行快速發(fā)熱;而如果封口材料用普通塑料來代替，則不能產(chǎn)生渦流，不能起到加熱的作用，選項A錯誤；由渦流的產(chǎn)生原理可知,穿過線圈的磁場必須是變化的磁場，才能使鋁箔內(nèi)產(chǎn)生渦流，所以封口機工作時封口頭內(nèi)的線圈中有高頻變化的電流，選項B錯誤;若改變封口頭內(nèi)線圈中電流的頻率，則電流產(chǎn)生的交變磁場的頻率也發(fā)生改變，則周期改變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知在鋁箔內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢改變，則產(chǎn)生的渦流大小改變，封口過程中鋁箔的發(fā)熱功率改變，所以可以通過控制封口頭內(nèi)線圈中電流的頻率來設(shè)定鋁箔發(fā)熱的功率，選項C正確;由封口機的工作原理可知，封口頭內(nèi)線圈中電流產(chǎn)生的磁場發(fā)生改變時，鋁箔表面的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生渦流，當封口頭內(nèi)線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向與鋁箔表面垂直時，在鋁箔內(nèi)部產(chǎn)生的渦流效果最好，選項D正確。A鋁框的轉(zhuǎn)動方向與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動方向一定是相同的，選項A正確;鋁框的轉(zhuǎn)動快慢與蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)動快慢有關(guān)，但鋁框比磁鐵轉(zhuǎn)動得慢，選項B錯誤;鋁框轉(zhuǎn)動到其平面與磁場方向垂直的位置時，鋁框中的感應(yīng)電流為零，選項C錯誤;鋁框轉(zhuǎn)動到其平面與磁場方向平行的位置時，鋁框兩個豎直邊受到的磁場力等大反向，選項D錯誤。易錯警示電磁阻尼、電磁驅(qū)動現(xiàn)象中安培力的效果是阻礙相對運動，應(yīng)注意電磁驅(qū)動中阻礙的效果，導(dǎo)體的運動速度要小于磁鐵的運動速度。AD老師實驗中,A擺很快停下來的原因是擺上產(chǎn)生了感應(yīng)電流,從而阻礙磁通量的變化，選項A正確;老師實驗中,B擺擺片是用相互絕緣的導(dǎo)體片疊加成的，產(chǎn)生的渦流很小，所以B擺擺動了很長時間后才停下來,B錯誤;線圈的匝數(shù)越多，擺受阻礙作用越明顯，則越容易停下來，選項C錯誤;如果致遠同學實驗時所用擺的材質(zhì)是塑料，則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，擺不會受到磁場力作用，故擺不會很快停下來，選項D正確。C此實驗的原理是:當磁鐵在銅塊正上方擺