
1.電磁驅(qū)動是21世紀(jì)初問世的新概念,該技術(shù)被視為將帶來交通工具大革命。多國科學(xué)家都致力于此項研究。據(jù)2015年央廣新聞報道,美國國家航空航天局NASA在真空成功試驗了電磁驅(qū)動引擎,如果得以應(yīng)用,該技術(shù)將在未來的星際旅行中派上大用場。在日常生活中,比如摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表就是利用了電磁驅(qū)動原理。如圖所示是磁性式轉(zhuǎn)速表及其原理圖,關(guān)于磁性式轉(zhuǎn)速表的電磁驅(qū)動原理,下列說法正確的是( )
A.鋁盤接通電源,通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動
B.永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生運動的磁場,在鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使鋁盤受磁場力而轉(zhuǎn)動
C.鋁盤轉(zhuǎn)動的方向與永久磁體轉(zhuǎn)動方向相反
D.由于鋁盤和永久磁體被同轉(zhuǎn)軸帶動,所以兩者轉(zhuǎn)動是完全同步的
2.電磁爐又名電磁灶,是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物,它無需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生,因此熱效率得到了極大的提高。是一種高效節(jié)能廚具,完全區(qū)別于所有傳統(tǒng)的有火或無火傳導(dǎo)加熱廚具。如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖,下列說法正確的是( )
A.電磁爐通電線圈加直流電,電流越大,電磁爐加熱效果越好
B.電磁爐原理是通電線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作
C.在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì),電磁爐不能起到加熱作用
D.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差
3.電磁爐是利用渦流加熱的,它利用交變電流通過線圈產(chǎn)生變化磁場,當(dāng)磁場內(nèi)的磁感線通過鍋底時,即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流,使鍋體本身高速發(fā)熱,從而達(dá)到烹飪食物的目的。下列的鍋具或容器中,適用于電磁爐的是( )
A.煮中藥的瓦罐 B.不銹鋼鍋
C.玻璃茶杯 D.塑料盆
4.如圖,一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩個磁極之間,可以繞支點自由轉(zhuǎn)動。先使鋁框和磁鐵靜止,轉(zhuǎn)動磁鐵,觀察鋁框的運動,可以觀察到( )
A.從上往下看,當(dāng)磁鐵順時針轉(zhuǎn)動時,鋁框會隨之順時針轉(zhuǎn)動
B.從上往下看,當(dāng)磁鐵順時針轉(zhuǎn)動時,鋁框會隨之逆時針轉(zhuǎn)動
C.無論磁鐵向哪個方向轉(zhuǎn)動,鋁框都不會轉(zhuǎn)動
D.當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動后,如果忽略空氣阻力和摩擦阻力,鋁框?qū)⒈3謩蛩俎D(zhuǎn)動
5.如圖所示,使一個銅盤繞其豎直的軸OO′轉(zhuǎn)動,且假設(shè)摩擦等阻力不計,轉(zhuǎn)動是勻速的?,F(xiàn)把一個蹄形磁鐵移近銅盤,則( )
銅盤轉(zhuǎn)動將變慢。
B.銅盤轉(zhuǎn)動將變快
C.銅盤仍以原來的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動
D.銅盤轉(zhuǎn)動速度是否變化,要根據(jù)磁鐵的上、下兩端的極性來決定
6.機(jī)場的安檢門可以利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品,安檢門中接有線圈,線圈中通以交變電流。關(guān)于其工作原理,以下說法正確的是( )
A.人身上攜帶的金屬物品會被地磁場磁化,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流
B.人體在線圈中交變電流產(chǎn)生的磁場中運動,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并在金屬物品中產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.線圈產(chǎn)生的交變磁場不會在金屬物品中產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流
D.金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流
7.如圖所示,水平方向的磁場垂直于光滑曲面,閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的曲面上端無初速度滑下,又沿曲面的另一側(cè)上升,則( )
A.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)上升的高度小于h
B.若是勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)上升的高度大于h
C.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)上升高度等于h
D.若是非勻強(qiáng)磁場,環(huán)在左側(cè)上升的高度小于h
8.電磁爐具有無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、無微波輻射、高效節(jié)能等優(yōu)勢。電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場,當(dāng)磁場的磁感線通過鐵質(zhì)鍋底部時,即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流,使鍋體本身自行高速發(fā)熱,然后再加熱鍋內(nèi)食物。下列相關(guān)說法中正確的是( )
A.鍋體可以用不導(dǎo)電的陶瓷制成
B.鍋體中的渦流是由恒定的磁場產(chǎn)生的
C.恒定磁場越強(qiáng),電磁爐的加熱效果越好
D.提高磁場變化的頻率,可提高電磁爐的加熱效果
9.電磁爐是利用渦流加熱的,它利用交變電流通過線圈產(chǎn)生變化磁場,當(dāng)磁場內(nèi)的磁感線通過鍋底時,即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流,使鍋體本身高速發(fā)熱,從而達(dá)到烹飪食物的目的。下列的鍋具或容器中,適用于電磁爐的是( )
A.煮中藥的瓦罐 B.不銹鋼鍋
C.玻璃茶杯 D.塑料盆
10.金屬探測器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安檢場所,關(guān)于金屬探測器的論述正確的是( )
A.金屬探測器可用于食品生產(chǎn),防止細(xì)小的砂石顆?;烊胧称分?br>B.金屬探測器探測地雷時,探測器的線圈中產(chǎn)生渦流
C.金屬探測器探測金屬時,被測金屬中感應(yīng)出渦流
D.探測過程中金屬探測器與被測物體相對靜止與相對運動探測效果相同
11.在水平面上放置兩個完全相同的帶中心軸的金屬圓盤,它們彼此用導(dǎo)線把中心軸和對方圓盤的邊緣相連接,組成電路如圖所示,一勻強(qiáng)磁場穿過兩圓盤垂直向外,若不計一切摩擦,當(dāng)a盤在外力作用下做逆時針轉(zhuǎn)動時,圓盤b( )
A.沿與a盤相同的方向轉(zhuǎn)動
B.沿與a盤相反的方向轉(zhuǎn)動
C.轉(zhuǎn)動的角速度一定大于a盤的角速度
D.轉(zhuǎn)動的角速度可能等于a盤的角速度
12.如圖所示,矩形線圈放置在水平薄木板上,有兩塊相同的蹄形磁鐵,四個磁極之間的距離相等,當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過線圈時,線圈仍靜止不動,那么線圈受到木板的摩擦力方向是( )
A.先向左,后向右
B.先向左、后向右、再向左
C.一直向右
D.一直向左
13.某手持式考試金屬探測器如圖所示,它能檢查出考生違規(guī)攜帶的電子通信儲存設(shè)備。工作時,探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流,附近的被測金屬物中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流,使探測器發(fā)出警報。則( )
A.被測金屬物中產(chǎn)生的是恒定電流
B.被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流
C.探測器與被測金屬物相對靜止時不能發(fā)出警報
D.違規(guī)攜帶的手機(jī)只有發(fā)出通信信號時才會被探測到
14.如圖所示,條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點,O點正下方固定一個水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在同一豎直面內(nèi)擺動,在一次完整擺動的過程中,下列說法正確的是( )
A.線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變兩次
B.線圈對磁鐵的作用力為斥力
C.線圈對磁鐵的作用力始終是阻力
D.線圈對磁鐵的作用力有時是阻力,有時是動力
二.多選題:
15.圖甲為磁控健身車,圖乙為其車輪處結(jié)構(gòu)示意圖,在金屬飛輪的外側(cè)有磁鐵(與飛輪不接觸),人用力蹬車帶動飛輪旋轉(zhuǎn)時,需要克服磁鐵對飛輪產(chǎn)生的阻礙,通過調(diào)節(jié)旋鈕拉線可以實現(xiàn)不同強(qiáng)度的健身需求(當(dāng)拉緊旋鈕拉線時可以減小磁鐵與飛輪間的距離),下列說法正確的是( )
A.飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對它的安培力
B.人蹬車頻率一定時,拉緊旋鈕拉線,飛輪受到的阻力變大
C.控制旋鈕拉線不動時,飛輪轉(zhuǎn)速越大,受到的阻力越小
D.控制旋鈕拉線不動時,飛輪轉(zhuǎn)速越大,內(nèi)部的渦流越小
16.科技的發(fā)展使得電能的無線傳輸成為可能,下圖是某品牌手機(jī)無線充電的原理圖,通過對原理圖的理解,下列說法正確的是( )
A.無線充電時手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電磁感應(yīng)”
B.只有將充電座接到交流電源上才能對手機(jī)進(jìn)行充電
C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同
D.只要有無線充電底座,所有手機(jī)都可以進(jìn)行無線充電
17.如圖所示,一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)繩掛于O點,將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放,圓環(huán)擺動過程中經(jīng)過勻強(qiáng)磁場區(qū)域(忽略空氣阻力),則( )
A.圓環(huán)向右穿過磁場后,不能擺至原高度
B.在進(jìn)入和離開磁場時,圓環(huán)中感應(yīng)電流方向相反
C.圓環(huán)進(jìn)入磁場后,感應(yīng)電流方向不變
D.圓環(huán)最終停止在最低點
18.如圖所示,以下現(xiàn)象中與渦流有關(guān)的是( )
19.如圖所示,一金屬銅盤緊靠U形磁鐵的兩極而不接觸,U形磁鐵在銅盤正中央。當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)起來,會帶動銅圓盤跟隨磁鐵轉(zhuǎn)動,這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動,在圓盤轉(zhuǎn)動過程中下列說法正確的是( )
A.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢
B.圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致U形磁鐵轉(zhuǎn)動
C.在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中,U形磁鐵的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化
D.圓盤轉(zhuǎn)動方向與磁鐵方向相反
20.渦流檢測是工業(yè)上無損檢測的方法之一。如圖所示,線圈中通以一定頻率的正弦交流電,靠近待測工件時,工件內(nèi)會產(chǎn)生渦流,同時線圈中的電流受渦流影響也會發(fā)生變化。下列說法中正確的是( )
A.渦流的磁場總是要阻礙穿過工件磁通量的變化
B.渦流的頻率等于通入線圈的交流電頻率
C.通電線圈和待測工件間存在周期性變化的作用力
D.待測工件可以是塑料或橡膠制品
21.關(guān)于渦流,下列說法中正確的是( )
A.真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置
B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的
C.阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動
D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流
三、實驗題:
22.電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂器。如圖1所示為電吉他的拾音器的原理圖,在金屬弦的下方放置有一個連接到放大器的螺線管。一條形磁鐵固定在管內(nèi),當(dāng)撥動金屬弦后,螺線管內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號轉(zhuǎn)為聲音信號。
(1)金屬弦的作用類似“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗中鐵芯的作用,則被撥動后靠近螺線管的過程中,通過放大器的電流方向為________(以圖像為準(zhǔn),選填“向上”或“向下”)。
(2)下列說法正確的有________。
A.金屬弦上下振動的周期越大,螺線管內(nèi)感應(yīng)電流的方向變化也越快
B.金屬弦上下振動過程中,經(jīng)過相同位置時速度越大,螺線管中感應(yīng)電動勢也越大
C.電吉他通過拾音器發(fā)出的聲音隨感應(yīng)電流強(qiáng)度增大而變響,增減螺線管匝數(shù)會起到調(diào)節(jié)音量的作用
D.電吉他通過拾音器發(fā)出的聲音頻率和金屬弦振動頻率相同
(3)若由于金屬弦的振動,螺線管內(nèi)的磁通量隨時間的變化如圖2所示,則對應(yīng)感應(yīng)電流的變化為圖3中的 。
23.如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時繼電器的示意圖,鐵芯上有兩個線圈A和B,線圈A與電源連接,線圈B的兩端和電阻連成一個閉合電路,在斷開開關(guān)S時,彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起,即連接著工作電路的觸頭C要經(jīng)過一段時間后才能離開。根據(jù)所學(xué)的知識,說明這種繼電器的工作原理。
24.在現(xiàn)代家庭的廚房中,電磁爐是家庭主婦非常青睞的炊具。利用以下材料并結(jié)合已學(xué)習(xí)的電磁學(xué)知識分析、討論相關(guān)問題。
如圖是描述電磁爐工作原理的示意圖。電磁爐的內(nèi)部有一個金屬線圈,當(dāng)電流通過線圈時,會產(chǎn)生磁場,這個磁場的大小和方向是隨電流不斷變化的,這個變化的磁場又會使放在電磁爐上面的鐵質(zhì)(或鋼質(zhì))鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,由于鍋底有電阻,所以感應(yīng)電流又會在鍋底產(chǎn)生熱效應(yīng),這些熱能便能起到加熱食物的作用。
因為電磁爐是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流,利用電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生熱量,所以不是所有的鍋或器具都適用。適合放在電磁爐上烹飪的器具有不銹鋼鍋、不銹鋼壺、平底鐵鍋;不適用的有陶瓷鍋、耐熱玻璃鍋、鋁鍋、銅鍋等。
綜合以上材料分析下列問題:
(1)在電磁爐加熱食物的過程中涉及的物理原理有(回答三個即可):
①______________________________________________;
②_______________________________________________;
③_______________________________________________。
(2)電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋、耐熱玻璃鍋的原因是 ;
電磁爐所用的鍋不能用鋁鍋、銅鍋的原因是 。
25.如圖甲為電磁爐的原理,它利用高頻的電流通過環(huán)形線圈,從而產(chǎn)生無數(shù)封閉磁感線,當(dāng)磁感線通過導(dǎo)磁性材料(如鐵質(zhì)鍋)的底部,而底部可看作由無數(shù)個導(dǎo)體圓環(huán)構(gòu)成,當(dāng)穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化時,圓環(huán)上就產(chǎn)生感應(yīng)電流,即小渦流(一種交變電流,家用電磁爐使用的是15~30 kHz的高頻電流)。它和普通電流一樣要放出焦耳熱,會使鍋體本身自行高速發(fā)熱,然后再加熱鍋內(nèi)食物。
(1)為什么鍋體必須是導(dǎo)磁性材料?
(2)如圖乙所示為某品牌電磁爐的結(jié)構(gòu)示意圖。電磁爐是根據(jù)渦流原理給鍋加熱的,調(diào)查研究電磁爐與一般烹飪爐具比較具有哪些優(yōu)點?(寫出兩條即可)
26.如圖所示是阻尼擺的示意圖,在輕質(zhì)桿上固定一金屬薄片,輕質(zhì)桿可繞上端O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,一水平有界磁場垂直于金屬薄片所在的平面。使擺從圖中實線位置釋放,擺很快就會停止擺動;若將擺改成梳齒狀,還是從同一位置釋放,擺會擺動較長的時間。試定性分析其原因。
計算題:
27.如圖所示,在光滑的水平面上有一半徑r=10 cm、電阻R=1 Ω、質(zhì)量m=1 kg的金屬圓環(huán),以速度v=10 m/s向一有界勻強(qiáng)磁場滑去。勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里,B=0.5 T。從環(huán)剛開始進(jìn)入磁場算起,到剛好有一半進(jìn)入磁場時圓環(huán)釋放了32 J的熱量,求:
(1)此時圓環(huán)中電流的瞬時功率。
(2)此時圓環(huán)運動的加速度。
28.如圖所示,質(zhì)量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v0=10 m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán),落地點距鋁環(huán)原位置的水平距離x=3.6 m,小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運動可看作平拋運動。(g取10 m/s2)
(1)在磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時,鋁環(huán)向哪邊偏?
(2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為v=2 m/s,則在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個過程中,環(huán)中產(chǎn)生了多少電能?
29.如圖所示,光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連,水平軌道上方有一足夠長的金屬桿,桿上掛有一光滑螺線管A。在弧形軌道上高為h的地方,無初速度釋放一磁鐵B(可視為質(zhì)點),B下滑至水平軌道時恰好沿螺線管A的中心軸運動,設(shè)A、B的質(zhì)量分別為M、m,若最終A、B速度分別為vA、vB。則:
(1)螺線管A將向哪個方向運動?
(2)全過程中整個電路所消耗的電能是多少?
30.磁流體推進(jìn)船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖甲是平靜海面上某實驗船的示意圖,磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡稱通道)組成。如圖乙所示,通道尺寸a=2.0 m、b=0.15 m、c=0.10 m。工作時,在通道內(nèi)沿z軸正方向加B=8.0 T的勻強(qiáng)磁場,沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場,使兩金屬板間的電壓U=99.6 V,海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率ρ=0.20 Ω·m。
(1)船靜止時,求電源接通瞬間推進(jìn)器對海水推力的大小和方向。
(2)船以vs=5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)。若以船為參照物,海水以5.0 m/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vd=8.0 m/s。求此時兩金屬板間的感應(yīng)電動勢U感。
(3)船行駛時,通道中海水兩側(cè)的電壓按U′=U-U感計算,海水受到的安培力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力。當(dāng)船以vs=5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)時,求海水推力的功率。
這是一份物理選擇性必修 第二冊第二章 電磁感應(yīng)1 楞次定律習(xí)題,共9頁。試卷主要包含了單選題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化優(yōu)秀課時練習(xí),文件包含22《氣體的等溫變化》分層練習(xí)原卷版-人教版高中物理選修三docx、22《氣體的等溫變化》分層練習(xí)解析版-人教版高中物理選修三docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共19頁, 歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第二冊2 法拉第電磁感應(yīng)定律優(yōu)秀鞏固練習(xí),文件包含22《法拉第電磁感應(yīng)定律》分層練習(xí)原卷版-人教版高中物理選修二docx、22《法拉第電磁感應(yīng)定律》分層練習(xí)解析版-人教版高中物理選修二docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共15頁, 歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功