人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第2章 电磁感应 3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动.docVIP

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3涡流、电磁阻尼和电磁驱动

课后·训练提升

基础巩固

一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)

1.金属探测器已经广泛应用于安检场所,下列关于金属探测器的说法正确的是()

A.金属探测器可用于食品生产,防止细小的砂石颗粒混入食品中

B.金属探测器探测地雷时,探测器的线圈中产生涡流

C.金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流

D.探测过程中金属探测器必须与被测物体相对运动

答案C

解析金属探测器只能探测金属,不能探测细小的砂石颗粒,选项A错误。金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流,选项B错误,C正确。探测过程中金属探测器本身会产生变化的磁场,不用必须与被测物体相对运动,故选项D错误。

2.如图所示,在蹄形磁体的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦),现让铜盘转动。下面对观察到的现象描述及解释正确的是()

A.铜盘中没有感应电动势、没有感应电流,铜盘将一直转动下去

B.铜盘中有感应电动势、没有感应电流,铜盘将一直转动下去

C.铜盘中既有感应电动势又有感应电流,铜盘将很快停下

D.铜盘中既有感应电动势又有感应电流,铜盘将越转越快

答案C

解析铜盘转动时,根据法拉第电磁感应定律及楞次定律知,盘中有感应电动势,也产生感应电流,并且受到阻尼作用,机械能很快转化为电能进而转化为焦耳热,铜盘将很快停下,故选项C正确,A、B、D错误。

3.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的,右图为冶炼金属的高频感应炉的示意图,炉内放入被冶炼的金属,线圈通入高频交变电流,这时被冶炼的金属就能被熔化,这种冶炼方法速度快,温度易控制,并能避免有害杂质混入被冶炼金属中,因此适于冶炼特种金属。该炉的加热原理是()

A.利用线圈中电流产生的焦耳热

B.利用线圈中电流产生的磁场

C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流

D.给线圈通电的同时,给炉内金属也通了电

答案C

解析高频感应炉的原理:给线圈通以高频交变电流后,线圈产生高频变化的磁场,磁场穿过金属,在金属内产生涡流,由于电流的热效应,可使金属熔化。故选项C正确,A、B、D错误。

4.如图所示,一个半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中,场中各点的磁感应强度为By=B0y+c,y为该点到地面的距离,c为常数,B

A.直径ab受安培力方向与框的运动方向相同,为动力

B.半圆弧ab受安培力方向与框的运动方向相反,为阻力

C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g

D.铝框下落加速度大小可能等于g

答案C

解析铝框由静止释放下落的过程中,由楞次定律得铝框有顺时针方向的电流,由左手定则得直径ab受安培力方向为竖直向上,与框的运动方向相反,为阻力,选项A错误。在半圆弧ab上等高且左右对称的位置分别取一段电流元,由对称性和力的平行四边形定则得,这两段电流元所受安培力的合力竖直向下,所以半圆弧ab受的安培力竖直向下,与框的运动方向相同,为动力,选项B错误。由于离地面距离大,所处位置磁感应强度小,半圆弧ab受的安培力没有直径ab受的安培力大,所以整个铝框所受合力竖直向上,即铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g,选项C正确,D错误。

5.关于感生电动势和动生电动势的比较,下列说法正确的是 ()

A.感生电动势是由于变化的磁场产生了感生电场,感生电场对导体内的自由电荷产生作用而使导体两端出现的电动势

B.动生电动势是由于导体内的自由电荷随导体棒一起运动而受到洛伦兹力的作用产生定向移动,使导体棒两端出现的电动势

C.在动生电动势产生的过程中,洛伦兹力对自由电荷做功

D.感生电动势和动生电动势产生的实质都是由于磁通量的变化引起的

答案ABD

解析由感生电动势和动生电动势的产生原理可知,选项A、B正确。在动生电动势产生的过程中,某一方向上的洛伦兹力对自由电荷做正功,另一方向上的洛伦兹力对自由电荷做负功,整体上,洛伦兹力不做功,选项C错误。感生电动势和动生电动势实质上都是电磁感应现象中产生的电动势,都是由于磁通量的变化引起的,选项D正确。

6.安检门是一个用于安全检查的“门”,“门框”内有线圈,线圈里通有交变电流,交变电流在“门”内产生交变磁场,金属物品通过“门”时能产生涡流,涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而引起报警。以下关于这个安检门的说法正确的是()

A.这个安检门也能检查出毒品

B.这个安检门只能检查出金属物品

C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品

D.这个安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应

答案BD

解析这个安检门是利用涡流工作的,因而只能检查出金属物品,选项A错误,B正确。若“门框”的线圈中通上恒定电流,只能产生恒定磁场,它不能使块状金属产生涡流,因而不能检查