人教版 (新課標(biāo))選修37 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)練習(xí)題

這是一份人教版 (新課標(biāo))選修37 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)練習(xí)題，共5頁(yè)。
１．用來冶煉合金鋼的真空___________，爐外有___________，線圈中通入___________電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生___________．渦流產(chǎn)生的___________使金屬熔化并達(dá)到很高的溫度．
2．利用渦流冶煉金屬的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)過程能在___________中進(jìn)行，這樣就能防止___________進(jìn)入金屬，可以冶煉高質(zhì)量的___________．
3．探測(cè)地雷的探雷器是利用渦流工作的，士兵手持一個(gè)長(zhǎng)柄線圈從地面掃過，線圈中___________有的電流．如果地下埋著___________，金屬中會(huì)感應(yīng)出___________，渦流的___________又會(huì)反過來影響線圈中的___________，使儀器報(bào)警．
4．同樣大小的整塊金屬和疊合的硅鋼片鐵芯放在同一變化的磁場(chǎng)中相比較（ ）
A．金屬塊中的渦流較大，熱功率也較大
B．硅鋼片中渦流較大，熱功率也較大
C．金屬塊中渦流較大，硅鋼片中熱功率較大
D．硅鋼片中渦流較大，金屬塊中熱功率較大
5．變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因?yàn)椋? ）
A．增大渦流，提高變壓器的效率 [
B．減小渦流，提高變壓器的效率
C．增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量
D．增大鐵芯中的電阻，以減小發(fā)熱量
6．如圖所示，一塊長(zhǎng)方形光滑鋁板水平放在桌面上，鋁板右端拼接一根與鋁板等厚的條形磁鐵，一質(zhì)量分布均勻的閉合鋁環(huán)以初速度v從板的左端沿中線向右端滾動(dòng)，則（ ）
A．鋁環(huán)的滾動(dòng)速度將越來越小
B．鋁環(huán)將保持勻速滾動(dòng)
C．鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)將逐漸偏向條形磁鐵的N極或S極
D．鋁環(huán)的運(yùn)動(dòng)速率會(huì)改變，但運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒉粫?huì)發(fā)生改變
7．如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上 h高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計(jì)，曲面處在圖示磁場(chǎng)中，則（ ）
A．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于 h
B．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h
C．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度等于h
D．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)滾上的高度小于h
8．如圖所示，在光滑水平面上固定一條形磁鐵，有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng)，則小球的材料可能是（ ）
A．鐵
B．木
C．銅
D．鋁
9．如圖所示，圓形金屬環(huán)豎直固定穿套在光滑水平導(dǎo)軌上，條形磁鐵沿導(dǎo)軌以初速度v0向圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，其軸線在圓環(huán)圓心，與環(huán)面垂直，則磁鐵在穿過環(huán)過程中，做______運(yùn)動(dòng)．（選填“加速”、“勻速”或“減速”）
10．如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B．不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是（ ）
A．A、B兩點(diǎn)在同一水平線
B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)
C．A點(diǎn)低于B點(diǎn)
D．銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)
能力提升：
11．如圖所示是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接縫處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起．我國(guó)生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的．
試定性說明：為什么交變電流的頻率越高，焊接縫處放出的熱量越大？
12、用絲線懸掛閉合金屬環(huán)，懸于O點(diǎn)，虛線左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右邊沒有磁場(chǎng)。金屬環(huán)的擺動(dòng)會(huì)很快停下來。試解釋這一現(xiàn)象。若整個(gè)空間都有向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，會(huì)有這種現(xiàn)象嗎？
13．如圖所示是稱為阻尼擺的示意圖，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(chǎng)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(zhǎng)的時(shí)間．試定性分析其原因．
14、如圖所示，掛在彈簧下端的條形磁鐵在閉合線圈內(nèi)振動(dòng)，如果空氣阻力不計(jì)，則：（ ）
A．磁鐵的振幅不變
B．磁鐵做阻尼振動(dòng)
C．線圈中有逐漸變?nèi)醯闹绷麟?
D．線圈中逐漸變?nèi)醯慕涣麟?br>15、如圖所示，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)的過程穿過水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，則( )
A.線框進(jìn)入或離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流的方向相反
B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，越靠近OO′線時(shí)速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大
C.線框開始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來越小，擺角小到某一值后將不再減小
D.線框擺動(dòng)過程中，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能
16、桌面上放一銅片，一條形磁鐵的N極自上而下接近銅片的過程中，銅片對(duì)桌面的壓力 ( )
A．增大．
B．減?。?br>C．不變．
D．無法判斷是否變化
17、如圖所示為一光滑軌道，其中MN部分為一段對(duì)稱的圓弧，兩側(cè)的直導(dǎo)軌與圓弧相切，在MN部分有如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的金屬環(huán)如圖放置在P點(diǎn)，金屬環(huán)由靜止自由釋放，經(jīng)很多次來回運(yùn)動(dòng)后，下列判斷正確的有（ ）
M
N
P
Q
∷∷∷∷∷
A、金屬環(huán)仍能上升到與P等高處；
B、金屬環(huán)最終將靜止在最低點(diǎn)；
C、金屬環(huán)上升的最大高度與MN等高處；
D、金屬環(huán)上升的最大高度一直在變小。
18、著名物理學(xué)家弗曼曾設(shè)計(jì)過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖所示.在一塊絕緣板上中部安一個(gè)線圈，并接有電源，板的四周有許多帶負(fù)電的小球，整個(gè)裝置支撐起來.忽略各處的摩擦，當(dāng)電源接通的瞬間，下列關(guān)于圓盤的說法中正確的是（ ）
A.圓盤將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
B.圓盤將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
C.圓盤不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)
D.無法確定圓盤是否會(huì)動(dòng)
參考答案：
答案：冶煉爐 線圈 周期性變化的 渦流 熱量
答案：真空 空氣中的雜質(zhì) 合金
答案：變化著 金屬物品 渦流 磁場(chǎng) 電流
答案：A
5、答案：BD
思路解析：不使用整塊硅鋼而是采用很薄的硅鋼片，這樣做的目的是增大鐵芯中的電阻，阻斷渦流回路，來減少電能轉(zhuǎn)化成鐵芯的內(nèi)能，提高效率是防止渦流而采取的措施．本題正確選項(xiàng)是BD．
啟示：對(duì)于任何事物都具有兩面性．對(duì)人類有益的一面要盡量去開發(fā)利用，對(duì)人類有害的一面要盡可能防止．
6、答案：B
7、答案：BD
8、答案：CD
9、答案：減速
10、答案：B
11、答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大．而放出的電熱與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高焊接處放出的熱量越多．
12、答案：只有左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬環(huán)在穿越磁場(chǎng)邊界時(shí)，由于磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，于是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)很快停下來，這就是電磁阻尼現(xiàn)象；空間都有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過金屬環(huán)的磁通量反而不變化了，因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會(huì)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
13、答案：第一種情況下，阻尼擺進(jìn)入有界磁場(chǎng)后，在擺中會(huì)形成渦流，渦流受磁場(chǎng)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(zhǎng)的時(shí)間．
14、答案：BD
15、答案：線框在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)的過程中磁通量才會(huì)變化，也可以看做其部分在切割磁感線，因此有感應(yīng)電流，且由楞次定律或右手定則可確定進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方向是相反的，故A項(xiàng)正確；當(dāng)線圈整體都進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，磁通量就保持不變了，此段過程中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤，但提醒一下的是此時(shí)還是有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的(如果是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則又另當(dāng)別論了)；
當(dāng)線框在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)的過程中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則回路中有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，或者說當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做相對(duì)磁場(chǎng)的切割運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的同時(shí)，一定會(huì)有安培“阻力”阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故線框的擺角會(huì)減小，但當(dāng)線框最后整體都進(jìn)入磁場(chǎng)中后，并只在磁場(chǎng)中擺動(dòng)時(shí)，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則機(jī)械能保持守恒，擺角就不會(huì)再變化，故C項(xiàng)正確，而D項(xiàng)錯(cuò)誤.綜上所述，正確答案是AC項(xiàng).
16、答案：A。分析：磁鐵的N極接近時(shí)，自上而下穿過銅片的磁通量增大，在銅片內(nèi)會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針向繞行的感應(yīng)電流(如圖)，使銅片上方呈現(xiàn)N極，阻礙磁鐵接近．根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵對(duì)銅片有同樣大小的作用力，使銅片增加對(duì)桌面的壓力．答A．
17、答案：BD
18、答案： A。分析：瞬間增強(qiáng)的磁場(chǎng)會(huì)在周圍產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的渦旋電場(chǎng)，負(fù)電荷受到逆時(shí)針方向的電場(chǎng)力，帶動(dòng)圓盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而負(fù)電荷的這種定向運(yùn)動(dòng)則形成了順時(shí)針的環(huán)形電流