高中物理选择性必修第二册课后习题 第2章 电磁感应及其应用 3.涡流 电磁阻尼 电磁驱动.docVIP

第PAGE4页共NUMPAGES6页

3.涡流电磁阻尼电磁驱动

课后训练巩固提升

1.(多选)关于电磁驱动,下列说法正确的是()

A.磁场相对于导体转动时,导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用称为电磁驱动

B.在电磁驱动的过程中,通过安培力做功使电能转化为导体的机械能

C.在电磁驱动中,主动部分与被动部分的运动(或转动)方向相反

D.电磁驱动是由于磁场运动引起磁通量变化而产生感应电流,从而使导体受到安培力的作用而运动

答案:ABD

解析:根据电磁驱动的定义可知,选项A、B、D正确。在电磁驱动中,主动部分与被动部分的运动(或转动)方向相同,且被动部分的速度(或角速度)较小,选项C错误。

2.(多选)机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品。安检门中接有线圈,线圈中通以交变电流,关于其工作原理,下列说法正确的是()

A.人身上携带的金属物品会被地磁场磁化,在线圈中产生感应电流

B.人体在通有交变电流的线圈产生的磁场中运动,产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流

C.线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流

D.金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流

答案:CD

解析:一般金属物品不一定能被磁化,且地磁场很弱,即使金属物品被磁化磁性也很弱,作为导体的人体电阻很大,且一般不会与金属物品构成回路,选项A、B错误。安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是线圈中的交变电流产生交变磁场,使金属物品中产生涡流,选项C正确。该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流,而线圈中交变电流的变化可以被检测,选项D正确。

3.(多选)高频焊接的原理示意图如图所示。线圈中通以高频变化的电流时,待焊接的金属工件中就产生感应电流,感应电流通过焊缝处产生大量热量,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少,以下说法正确的是()

A.交流电的频率越高,焊缝处的温度升高得越快

B.交流电的频率越低,焊缝处的温度升高得越快

C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小

D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大

答案:AD

解析:交流电频率越高,则产生的感应电流越大,升温越快;工件电流相同,电阻越大,温度越高,放热越多。

4.如图所示,一条形磁铁从静止开始向下穿过一个用双线绕成的闭合线圈,条形磁铁在穿过线圈的过程中()

A.做自由落体运动

B.做减速运动

C.做匀速运动

D.做非匀变速运动

答案:A

解析:双线绕成的线圈由于两导线产生的磁通量相互抵消,合磁通量始终为零,所以磁铁将做自由落体运动。

5.(多选)如图所示,金属小球从曲面上h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升。设小球的初速度为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,则()

A.若是匀强磁场,小球滚上的高度小于h

B.若是匀强磁场,小球滚上的高度等于h

C.若是非匀强磁场,小球滚上的高度等于h

D.若是非匀强磁场,小球滚上的高度小于h

答案:BD

解析:若是匀强磁场,金属小球中无涡流产生,无机械能损失;若是非匀强磁场,金属小球中有涡流产生,机械能损失转化为内能。

6.如图所示,闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO自由转动。开始时磁铁和导线环都静止在竖直平面内。若条形磁铁突然绕OO轴,N极向纸内,S极向纸外转动,在此过程中,导线环将()

A.产生逆时针方向的感应电流,导线环上端向里,下端向外随磁铁转动

B.产生顺时针方向的感应电流,导线环上端向外,下端向里转动

C.产生逆时针方向的感应电流,导线环并不转动

D.产生顺时针方向的感应电流,导线环并不转动

答案:A

解析:磁铁转动时,环中穿过环向里的磁通量增加,根据楞次定律,环中产生逆时针方向的感应电流;磁铁转动时,为阻碍磁通量的变化,导线环与磁铁同向转动。所以选项A正确。

7.高频电磁炉的工作示意图如图所示,它是采用电磁感应原理产生涡流加热的,它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,当变化的磁场通过含铁质锅的底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速升温,然后再加热锅内食物。关于电磁炉,以下说法正确的是()

A.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的

B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,使含铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的

C.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的

D.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的

答案:B

解析:电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流,使锅体温度升高后加热食物,故选项A、C、D错误,B正确。

8.如图所示,忽略空气阻力,条形磁铁从高h处自由下落,中途