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2019-2020年高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.6 渦流現(xiàn)象與電磁灶課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2 1．對渦流理解正確的是(　　)。 A．渦流中的電流是由電源直接提供的 B．渦流產(chǎn)生的原理是電磁感應(yīng) C．只有金屬導(dǎo)體才能產(chǎn)生渦流 D．只要導(dǎo)體面內(nèi)磁場發(fā)生變化就能產(chǎn)生渦流 2．如圖所示，A、B為大小形狀均相同且內(nèi)壁光滑、使用不同材料做成的圓管，豎直固定在相同的高度，兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面。下面關(guān)于兩管的描述中可能正確的是(　　)。 A．A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的 B．A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的 C．A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的 3．麥克風(fēng)是常用的一種電子設(shè)備，它的內(nèi)部就是一個(gè)小型傳感器，把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號。它的種類比較多，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，當(dāng)聲音使膜片振動(dòng)時(shí)，就能將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，下列說法正確的是(　　)。 A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的 C．膜片振動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．膜片振動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 4．如圖所示，非磁性彈簧上端固定，下端系一銅球，整個(gè)裝置在磁鐵磁極的正上方，當(dāng)啟動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)做上下振動(dòng)時(shí)，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于銅球的運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是(　　)。 A．銅球做等幅振動(dòng)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．銅球做等幅振動(dòng)，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 C．銅球做減幅振動(dòng)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D．銅球做減幅振動(dòng)，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 5．異步電動(dòng)機(jī)模型如圖所示，蹄形輕磁鐵和矩形線框abcd均可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)使線框沿逆時(shí)針方向保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(從上往下看)，則磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況是(　　)。 A．磁鐵沿逆時(shí)針方向(從上往下看)轉(zhuǎn)動(dòng) B．磁鐵沿順時(shí)針方向(從上往下看)轉(zhuǎn)動(dòng) C．磁鐵由靜止開始一直加速轉(zhuǎn)動(dòng) D．磁鐵先由靜止開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，后勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 6．如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高為h的光滑曲面上無初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，若圖中磁場為勻強(qiáng)磁場，則環(huán)上升的高度________h；若為非勻強(qiáng)磁場，則環(huán)上升的高度應(yīng)________h(填“＞”“＝”或“＜”)。 7．如圖所示為阻尼擺的示意圖，在輕質(zhì)桿上固定一金屬薄片，輕質(zhì)桿可繞上端O點(diǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，一水平有界磁場垂直于金屬薄片所在的平面。使擺從圖中實(shí)線位置釋放，擺很快就會(huì)停止擺動(dòng)；若將擺改成梳齒狀，還是從同一位置釋放，擺會(huì)擺動(dòng)較長的時(shí)間。試定性分析其原因。 8．如圖所示，質(zhì)量為m＝100 g的鋁環(huán)，用細(xì)線懸掛起來，環(huán)中央距地面高度h＝0.8 m，有一質(zhì)量為M＝200 g的小磁鐵(長度可忽略)，以10 m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點(diǎn)距鋁環(huán)原位置的水平距離為3.6 m，則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(shí)(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運(yùn)動(dòng)看做平拋運(yùn)動(dòng))： (1)鋁環(huán)向哪邊偏斜？ (2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為2 m/s，在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個(gè)過程中，環(huán)中產(chǎn)生了多少電能？(g取10 m/s2) 參考答案 1. 答案：BD 解析：處在磁場中的導(dǎo)體，只要磁場變化就會(huì)引起導(dǎo)體中的磁通量的變化，導(dǎo)體中就有感應(yīng)電動(dòng)勢，這一電動(dòng)勢在導(dǎo)體內(nèi)部構(gòu)成回路，導(dǎo)體內(nèi)就有感應(yīng)電流，原理就是電磁感應(yīng)，故A錯(cuò)B對。嚴(yán)格地說，在變化的磁場中的一切導(dǎo)體內(nèi)都有渦流產(chǎn)生，只是渦電流的大小有區(qū)別，以至一些微弱的渦電流就被我們忽視了，故C錯(cuò)D對。 2. 答案：AD 解析：穿過B管的小球后落地，說明在通過圓筒時(shí)受到了阻礙，由于圓筒光滑，該阻礙只有感應(yīng)電流磁場與引起感應(yīng)電流的磁場間的阻礙，即B圓管中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，為金屬管；穿過A管的小球沒有受到阻礙，A管為非金屬管．選項(xiàng)A、D正確。 3. 答案：BD 解析：當(dāng)聲音使膜片振動(dòng)時(shí)，膜片后的金屬線圈隨之振動(dòng)，線圈就會(huì)切割永磁體磁場的磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，聲音的強(qiáng)弱不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的強(qiáng)弱也就不同，從而將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．所以選項(xiàng)B、D正確。 4. 答案：D 解析：銅球振動(dòng)過程中，球內(nèi)會(huì)有渦流產(chǎn)生，渦流會(huì)在銅球內(nèi)產(chǎn)生電熱，消耗機(jī)械能，因此說，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，銅球做減幅振動(dòng)。 5. 答案：AD 解析：剛開始，由于磁鐵靜止，線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，它們之間存在相對運(yùn)動(dòng)，因而在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流．根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，它阻礙磁鐵與線框間的相對運(yùn)動(dòng)，因而磁鐵與線框同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而且磁鐵逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)，只要磁鐵的轉(zhuǎn)速比線框的轉(zhuǎn)速小，上述電磁感應(yīng)現(xiàn)象一直存在，直到磁鐵轉(zhuǎn)速加大到與線框轉(zhuǎn)速相等時(shí)，它們處于相對靜止，此時(shí)線框中無電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生，線框和磁鐵一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)． 6. 答案：＝?。? 解析：若磁場為勻強(qiáng)磁場，則小金屬環(huán)中無感應(yīng)電流，所以小金屬環(huán)的機(jī)械能守恒；若磁場為非勻強(qiáng)磁場，則小金屬環(huán)中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以小金屬環(huán)的機(jī)械能通過感應(yīng)電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 7. 答案：第一種情況下，阻尼擺進(jìn)入有界磁場后，在擺中會(huì)形成渦流，渦流受磁場的阻礙作用，會(huì)很快停下來；第二種情況下，將金屬擺改成梳齒狀，阻斷了渦流形成的回路，從而減弱了渦流，受到的阻礙會(huì)比先前小得多，所以會(huì)擺動(dòng)較長的時(shí)間。 8. 答案：(1)鋁環(huán)向右偏　(2)1.7 J 解析：(1)由楞次定律可知，當(dāng)小磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋁環(huán)向右偏斜(阻礙相對運(yùn)動(dòng))。 (2)由能量守恒可得：由磁鐵穿過鋁環(huán)飛行的水平距離可求出穿過后的速度v＝ m/s＝9 m/s， W電＝Mv0222－Mv2－mv′2＝1.7 J。