2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)專題復(fù)習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)一、選擇題（共15題）1．如圖所示為高頻電磁爐的工作示意圖，它是采用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生渦流加熱。關(guān)于電磁爐，以下說法中正確的是（　?。?/span>A．電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在食物中產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱B．電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在含鐵質(zhì)鍋底產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱C．電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在灶臺(tái)臺(tái)面產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱D．電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對(duì)食物加熱2．電磁爐是我們生活中常見的廚具，它的工作原理是：當(dāng)線圈中通入交變電流時(shí)，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)在鐵鍋內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電流的熱效應(yīng)來加熱食物。加熱過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（　?。?/span>A．牛頓 B．庫侖 C．法拉第 D．洛倫茲3．如圖所示，將三個(gè)相同的圓柱形永磁體A、B、C，同時(shí)從等高的豎直放置的空心銅管、空心側(cè)面不閉合的銅管（有從上到下的裂縫）、空心塑料管上端口處由靜止釋放，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（　?。?/span>A．永磁體A先到達(dá)管底B．永磁體B先到達(dá)管底C．永磁體C先到達(dá)管底D．永磁體B、C同時(shí)到達(dá)管底4．磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材。如圖所示，電表內(nèi)部由線圈、磁鐵極靴、圓柱形.軟鐵螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（　?。?/span>A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場(chǎng).B．當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，線圈受到的安培力方向不變C．通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生D．在運(yùn)輸時(shí).通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理5．從能量的角度研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法不正確的是（　?。?/span>A．楞次定律中的阻礙過程實(shí)質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化的過程B．產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中，機(jī)械能和其他形式的能通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成電能C．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，克服安培力做了多少功，就有多少電能產(chǎn)生D．自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象都符合能量守恒定律6．如圖所示，甲、乙為形狀與大小均相同且內(nèi)壁光滑的圓筒，豎直固定在相同高度。兩塊相同的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵，從甲、乙上端筒口同一高度同時(shí)無初速度釋放，穿過乙筒的磁鐵先落到地面。關(guān)于兩圓筒的制作材料，下列可能正確的是（　?。?/span>A．甲—塑料，乙—鋁 B．甲—銅，乙—膠木C．甲—玻璃，乙—塑料 D．甲—毛竹，乙—木頭7．下列現(xiàn)象中利用的原理不是利用電磁感應(yīng)的是（　?。?/span>A．如圖甲所示，真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)的金屬能迅速熔化B．如圖乙所示，安檢門可以檢測(cè)金屬物品，如攜帶金屬刀具經(jīng)過時(shí)，會(huì)觸發(fā)報(bào)警C．如圖丙所示，放在磁場(chǎng)中的玻璃皿內(nèi)盛有導(dǎo)電液體，其中心放一圓柱形電極，邊緣內(nèi)壁放一環(huán)形電極，通電后液體就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來D．如圖丁所示，用一蹄形磁鐵接近正在旋轉(zhuǎn)的銅盤，銅盤很快靜止下來8．如圖所示為電磁驅(qū)動(dòng)器的原理圖．其中①為磁極，它被固定在電動(dòng)機(jī)②的轉(zhuǎn)軸上，金屬圓盤③可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤與轉(zhuǎn)軸間的阻力較小．整個(gè)裝置固定在一個(gè)絕緣支架④上．當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，金屬圓盤也將轉(zhuǎn)動(dòng)起來．下列有關(guān)說法中正確的是A．金屬圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，轉(zhuǎn)速小于磁極的轉(zhuǎn)速B．金屬圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，轉(zhuǎn)速等于磁極的轉(zhuǎn)速C．將金屬圓盤換成絕緣盤，它也會(huì)跟著磁極轉(zhuǎn)動(dòng)D．當(dāng)電動(dòng)機(jī)突然被卡住不轉(zhuǎn)時(shí)，金屬圓盤將轉(zhuǎn)動(dòng)較長時(shí)間才會(huì)停下來9．以下屬于電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象的（　?。?/span>A．線圈能使振動(dòng)的磁鐵快速停下來B．無缺口的鋁管比有缺口的鋁管更快使磁鐵勻速運(yùn)動(dòng)C．用手把磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線框跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)D．U磁鐵能使旋轉(zhuǎn)的金屬圓盤快速停下來10．下列應(yīng)用中與渦流無關(guān)的是（　?。?/span>A．高頻感應(yīng)冶煉爐B．汽車的電磁式速度表C．家用電度表（轉(zhuǎn)盤式）D．閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生的電流11．下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法正確的是（　?。?/span>A．圖甲中，當(dāng)手搖動(dòng)柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，則鋁框會(huì)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，且跟磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的一樣快B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙是回旋加速器的示意圖，當(dāng)增大交流電壓時(shí)，粒子獲得的最大動(dòng)能不變，所需時(shí)間變短D．圖丁是微安表的表頭，在運(yùn)輸時(shí)要把兩個(gè)正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護(hù)電表指針，利用了電磁驅(qū)動(dòng)原理12．如圖所示為大型考試用到的金屬探測(cè)器，工作時(shí)，其內(nèi)部的探測(cè)器線圈內(nèi)通有正弦交流電，關(guān)于探測(cè)器的工作原理，下列說法不正確的是（     ）A．探測(cè)器線圈中通有頻率越低的交流電，越容易探測(cè)出金屬物品B．探測(cè)器線圈中正弦交流電會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C．探測(cè)器附近有金屬時(shí)，金屬中會(huì)產(chǎn)生渦流D．探測(cè)器附近有金屬時(shí)，探測(cè)器線圈中電流會(huì)發(fā)生變化13．如圖所示是冶煉金屬的感應(yīng)爐的示意圖，高頻感應(yīng)爐中裝有待冶煉的金屬，當(dāng)線圈中通有電流時(shí)，通過產(chǎn)生A．高頻感應(yīng)爐的線圈中必須通有變化的電流，才會(huì)產(chǎn)生渦流B．高頻感應(yīng)爐的線圈中通有恒定的電流，也可以產(chǎn)生渦流C．高頻感應(yīng)爐是利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱使金屬熔化的D．高頻感應(yīng)爐是利用線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使金屬熔化的14．下列說法正確的是( )A．處于靜電平衡的導(dǎo)體,內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均為零B．電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能都是電能的概念,都與放入電場(chǎng)中的電荷無關(guān)C．電動(dòng)勢(shì)數(shù)值上就等于電源正負(fù)極之間的電壓D．金屬中的渦流會(huì)產(chǎn)生熱量,生活中的電磁爐是利用這原理而工作的15．管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。則下列說法正確的是（　?。?/span>A．該焊機(jī)也能焊接塑料圓管的接縫B．線圈的電阻越大，焊接效果越好C．線圈的電源換成直流電源也能進(jìn)行焊接D．圓管的接縫處電阻較大，產(chǎn)生的電熱較無接縫處大二、填空題（共4題）16．手機(jī)是利用_______傳送信號(hào)的；電磁爐是利用________加熱的；醫(yī)院里常用的CT檢查是利用_________來成像的．17．渦流大小的決定因素：磁場(chǎng)變化越______（越______），導(dǎo)體的橫截面積S越______，導(dǎo)體材料的電阻率越______，形成的渦流就越大。18．判斷下列說法的正誤。（1）只要磁場(chǎng)變化，即使沒有電路，在空間也將產(chǎn)生感生電場(chǎng)。(    )（2）處于變化磁場(chǎng)中的導(dǎo)體，其內(nèi)部自由電荷定向移動(dòng)，是由于受到感生電場(chǎng)的作用。(    )（3）渦流跟其他感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的。(    )（4）導(dǎo)體中有渦流時(shí)，導(dǎo)體沒有和其他元件組成閉合回路，故導(dǎo)體不會(huì)發(fā)熱。(    )（5）電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)均遵循楞次定律。(    )（6）電磁阻尼發(fā)生的過程，存在機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。(    )（7）電磁驅(qū)動(dòng)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電磁阻尼中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(    )19．某同學(xué)探究磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為的交流電。（1）下列實(shí)驗(yàn)操作中，正確的有______；A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B．紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落D．在磁鐵下落的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（2）該同學(xué)按照正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（記為“實(shí)驗(yàn)①”），將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點(diǎn)為點(diǎn)，每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)為1、2、3、…、8。用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)到點(diǎn)的距離，記錄在紙帶上，如圖所示。計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度，粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，抄入下表，請(qǐng)將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。位置1234567824.533.837.8(      )39.539.839.839.8（3）分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi)，磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的變化情況是___________；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是______________________。（4）該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作（記為“實(shí)驗(yàn)②”），結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同，請(qǐng)問實(shí)驗(yàn)②是為了說明什么？對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果得到什么結(jié)論？(      )三、綜合題（共4題）20．磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用.圖甲是平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡(jiǎn)稱通道）組成.如圖乙所示，通道尺寸、、.工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場(chǎng)，使兩金屬板間的電壓；海水沿y軸方向流過通道.已知海水的電阻率.（1）船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向.（2）船以的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口，由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到.求此時(shí)兩金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U感.（3）船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓按計(jì)算，海水受到的安培力的80%可以轉(zhuǎn)化為對(duì)船的推力.當(dāng)船以的速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率.21．兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置于導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個(gè)阻值也為R的定值電阻，重力加速度為g．現(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個(gè)方向垂直于棒且平行于導(dǎo)軌平面向上、大小為mg的恒力F，使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)．求：（1）金屬棒能達(dá)到的最大速度vm；（2）金屬棒達(dá)到最大速度一半時(shí)的加速度；（3）若金屬棒上滑距離為L時(shí)速度恰達(dá)到最大，則金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q0．22．如圖所示，質(zhì)量為的鋁環(huán)，用細(xì)線懸掛起來，環(huán)中心距地面的高度.現(xiàn)有一質(zhì)量為的小磁鐵（長度可忽略），以的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點(diǎn)與鋁環(huán)原位置的水平距離為，小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運(yùn)動(dòng)看作平拋運(yùn)動(dòng).（1）小磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(shí)鋁環(huán)向哪邊偏斜？（2）若鋁環(huán)在小磁鐵穿過后的速度為，在小磁鐵穿過鋁環(huán)的整個(gè)過程中，鋁環(huán)中產(chǎn)生了多少電能？（g取10m/s2）23．英國物理學(xué)家分析了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，明確指出：變化的磁場(chǎng)能夠在它的周圍產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，也叫做渦旋電場(chǎng)，這類電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的。而我們之前學(xué)過的靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是不閉合的，說明這兩類電場(chǎng)是有一定的本質(zhì)區(qū)別的，試通過查閱資料介紹渦旋電場(chǎng)和靜電場(chǎng)的區(qū)別。
參考答案：1．B2．C3．D4．D5．C6．B7．C8．A9．C10．D11．C12．A13．A14．D15．D16．     電磁波；     渦流；     X射線17．     快     大     大     小18．     正確     正確     正確     錯(cuò)誤     正確     正確     錯(cuò)誤19．     AB     39.0     速度逐漸增大到后做勻速直線運(yùn)動(dòng)     逐漸增大到等于重力     為了說明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用。磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用。20．（1）796.8N，沿y軸正方向（向右） （2）9.6V （3）2880W21．(1) ；(2)；(3) 22．（1）鋁環(huán)向右偏斜 （2）1.7J23．（1）產(chǎn)生原因不同：靜電場(chǎng)──由靜電荷產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)──由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生（2）電場(chǎng)線的分布不同：靜止電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，其電場(chǎng)線起于正電荷終止于負(fù)電荷，不可能閉合；變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的渦旋電場(chǎng)，其電場(chǎng)線沒有起點(diǎn)、終點(diǎn)，是閉合的。（3）電場(chǎng)力做功情況不同：靜電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功和路徑無關(guān)，只和移動(dòng)電荷初末位置的電勢(shì)差有關(guān)；渦旋電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功和路徑有關(guān)，因此不能引用“電勢(shì)”、“電勢(shì)能”等概念。 

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)電子課本

3 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

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