4.7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng) 同步訓(xùn)練【含答案】

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1、4.7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)一、多選題(共16分)1(本題4分)如圖所示,三個(gè)長(zhǎng)度、內(nèi)徑、管壁厚度相同的木管,銅管,銀管豎直固定放置(相距較遠(yuǎn)),其下端到地面的高度相同。在每個(gè)管正上方各有一個(gè)完全相同的圓柱形磁鐵,分別為a、b、c,它們下表面N極也在同一水平面上,現(xiàn)讓a、b、c同時(shí)由靜止釋放,它們分別穿過(guò)對(duì)應(yīng)的管道,觀察到a、b、c不是同時(shí)到達(dá)地面,這種現(xiàn)象被戲稱為牛頓的夢(mèng)。不考慮管間感應(yīng)磁場(chǎng)的影啊,也不考慮磁鐵問(wèn)的相互影響,已知銀的電阻率比銅的電阻率小。a、b、c從釋放到落到地面的過(guò)程()A三根管中磁通量的變化量不同B從上往下看,銅管中感應(yīng)電流的方向開(kāi)始為逆時(shí)針?lè)较颍詈鬄轫槙r(shí)針?lè)较駽a最

2、先落地,c最后落地Da、b、c落地時(shí)的速度大小關(guān)系為vavcvb2(本題4分)關(guān)于渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A金屬探測(cè)器應(yīng)用于安檢場(chǎng)所,探測(cè)器利用了渦流的原理B金屬探測(cè)器可用于大米裝袋,防止細(xì)小的砂石顆?;烊氪竺字蠧電磁爐利用電磁阻尼工作,錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用電磁驅(qū)動(dòng)工作D磁電式儀表中用來(lái)做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用3(本題4分)某手持式金屬探測(cè)器如圖所示,它能檢查出考生違規(guī)攜帶的電子通訊儲(chǔ)存設(shè)備。工作時(shí),探測(cè)環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流,附近的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響探測(cè)器線圈中的電流,使探測(cè)器發(fā)出警報(bào)。則()A被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的是恒定

3、電流B被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的是交變電流C違規(guī)攜帶的手機(jī)只有發(fā)出通訊信號(hào)時(shí)才會(huì)被探測(cè)到D探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào)4(本題4分)電和磁現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是()A圖中若該元件用金屬材料制作,則通入圖示的電流時(shí),上表面電勢(shì)比下表面電勢(shì)低B圖示,閉合開(kāi)關(guān),用外力順時(shí)針(從左邊看)轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過(guò)R的電流自上而下C圖中如果線圈B不閉合,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)將不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果D圖中給電磁爐接通恒定電流,可以在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱二、單選題(共30分)5(本題3分)1824年,法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一個(gè)銅圓盤水平放置,在

4、其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針,如圖所示,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中以圓盤中心的豎直線為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),但略有滯后。下列說(shuō)法正確的是()A圓盤被磁針的磁場(chǎng)磁化后帶有了磁性,沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流B磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化,圓盤內(nèi)沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流C圓盤中電荷隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成了電流,這個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)D圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,在圓盤內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流,這個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)6(本題3分)如圖所示,豎直平面內(nèi)過(guò)O點(diǎn)的豎直虛線左右兩側(cè)有垂直紙面大小相等、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),一導(dǎo)體圓環(huán)用絕緣細(xì)線連接懸掛于O點(diǎn),將導(dǎo)體圓環(huán)拉到圖示a位

5、置靜止釋放,圓環(huán)繞O點(diǎn)擺動(dòng),則()A導(dǎo)體環(huán)從a運(yùn)動(dòng)到b位置的過(guò)程中,有順時(shí)針?lè)较螂娏鰾導(dǎo)體環(huán)從b運(yùn)動(dòng)到c位置的過(guò)程中,電流總是順時(shí)針?lè)较駽導(dǎo)體環(huán)在b位置和c位置速度大小相等D導(dǎo)體環(huán)向右最多能擺到與a位置等高的位置7(本題3分)渦流、電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,三者常常有緊密聯(lián)系。下列說(shuō)法正確的是()A圖甲中,如果在上下振動(dòng)的磁鐵下固定一個(gè)鋁板,磁鐵會(huì)很快靜止下來(lái),這屬于電磁阻尼現(xiàn)象B圖甲中,如果在上下振動(dòng)的磁鐵下固定一個(gè)鋁板,磁鐵振動(dòng)時(shí),鋁板中會(huì)產(chǎn)生渦流,渦流對(duì)磁鐵總有排斥作用C圖乙中,豎直放置的蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)后,同軸的閉合線圈會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng),這屬于電磁阻尼現(xiàn)象D圖乙中,蹄形磁鐵勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間

6、足夠長(zhǎng),閉合線圈的轉(zhuǎn)速可以大于蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)速8(本題3分)如圖所示,一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一粗細(xì)和大小相同的鋁環(huán),B環(huán)封閉,A環(huán)有一個(gè)小缺口。橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),老師拿條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是()A磁鐵N極插向A環(huán),A環(huán)上會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B磁鐵N極插向B環(huán),B環(huán)上會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C磁鐵插向A環(huán),橫桿會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),這是電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象D磁鐵插向B環(huán),橫桿會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),這是電磁阻尼現(xiàn)象9(本題3分)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用的電流表是磁電式電流表,內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,其最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈,兩磁極間裝有極靴(軟鐵),極靴中間又

7、有一個(gè)鐵質(zhì)圓柱(軟鐵),極靴與圓柱間有磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí),線圈左右兩邊導(dǎo)線受到安培力的方向相反,于是安裝在軸上的線圈就要轉(zhuǎn)動(dòng),從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過(guò)電流的大小。下列說(shuō)法正確的是()A為了使電流表表盤的刻度均勻,極靴與圓柱間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B線圈無(wú)論轉(zhuǎn)到什么位置,它的平面都跟磁感線平行C將線圈繞在閉合的鋁框上,可使指針擺動(dòng)減慢D在運(yùn)輸時(shí)用導(dǎo)線將電流表兩個(gè)接線柱連在一起,可減小線圈中因晃動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電流10(本題3分)彈簧上端固定,下端掛一只條形磁鐵,使磁鐵上下振動(dòng),磁鐵的振動(dòng)幅度不變。若在振動(dòng)過(guò)程中把線圈靠近磁鐵,如圖所示,觀察磁鐵的振幅將會(huì)發(fā)現(xiàn)()AS閉合時(shí)振幅逐漸減小,S斷開(kāi)時(shí)

8、振幅不變BS閉合時(shí)振幅逐漸增大,S斷開(kāi)時(shí)振幅不變CS閉合或斷開(kāi),磁鐵的振動(dòng)幅度不變DS閉合或斷開(kāi),磁鐵的振動(dòng)幅度均發(fā)生變化11(本題3分)下列有關(guān)電磁感應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并且分析指出了法拉第電磁感應(yīng)定律B閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),電路中不一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D渦流的形成不遵循法拉第電磁感應(yīng)定律12(本題3分)磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵和線圈。纏繞線圈的骨架常用鋁框,鋁框、指針固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈未通電時(shí),指針豎直指在表盤中央;線圈通電時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),指針隨之偏轉(zhuǎn),由此就能確定電流的大小。如圖所示,線圈通電

9、時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn),在此過(guò)程中,下列說(shuō)法確的是()A俯視看線圈中通有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾穿過(guò)鋁框的磁通量減少C俯視看鋁框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D使用鋁框做線圈骨架會(huì)使電流的測(cè)量值偏小13(本題3分)一機(jī)械式車速表可用來(lái)測(cè)量車輛瞬時(shí)速率,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示,主要由緊固在主動(dòng)軸上的永久磁鐵,帶有指針的鋁制速度盤等組成。不工作時(shí),指針指在刻度盤最左側(cè)的零點(diǎn)位置。當(dāng)車開(kāi)始向前啟動(dòng)時(shí),主動(dòng)軸帶動(dòng)永久磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng),速度盤隨之轉(zhuǎn)動(dòng),指針指示相應(yīng)車速。下列說(shuō)法正確的是()A向前啟動(dòng)時(shí),主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速可能小于指針轉(zhuǎn)速B倒車時(shí)指針指在零刻度C鋁制速度盤中的電流是由于盤的轉(zhuǎn)動(dòng)形成D向前行駛時(shí),速度盤中的安培力阻礙指針的偏轉(zhuǎn)

10、14(本題3分)如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖。爐子的內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈,當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí),會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)的大小和方向是不斷變化的,這個(gè)變化的磁場(chǎng)又會(huì)引起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(huì)在鍋底產(chǎn)生熱效應(yīng),這些熱能便起到加熱物體的作用從而煮食。因?yàn)殡姶艩t是以電磁感應(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。以下說(shuō)法正確的是()A最好使用鋁鍋或銅鍋B最好使用平底不銹鋼鍋或鐵鍋C最好使用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋D在電磁爐與鐵鍋之間放一層白紙后無(wú)法加熱三、解答題(共54分)15(本題13分)在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5

11、T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距L=1m,質(zhì)量m1=2kg,電阻R=1的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,軌道端點(diǎn)M、P間接有一直流電源,電動(dòng)勢(shì)E=36V。導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪提升質(zhì)量m2=8kg的重物,不計(jì)電源內(nèi)阻,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,不計(jì)滑輪軸處的摩擦,g=10m/s2(1)簡(jiǎn)述此電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化情況;(2)當(dāng)ab棒速度為v=2m/s時(shí),求通過(guò)棒的電流I的大??;(3)當(dāng)ab棒速度為v=2m/s時(shí),求通過(guò)棒的加速度a的大??;(4)棒最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度vmax。16(本題14分)磁懸浮列車的原理如圖所示,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且

12、等距離的勻強(qiáng)磁場(chǎng),大小分別為B1和B2,方向相反,導(dǎo)軌上有金屬框abcd,當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2同時(shí)以速度v沿直線向右運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框也會(huì)沿直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng).設(shè)直導(dǎo)軌間距為,磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度,金屬框的電阻.試回答下列問(wèn)題:(1)金屬框?yàn)槭裁磿?huì)運(yùn)動(dòng)?若金屬框不受阻力,將如何運(yùn)動(dòng)?(2)當(dāng)金屬框始終受到的阻力時(shí),金屬框的最大速度是多少?(3)當(dāng)金屬框始終受到的阻力時(shí),要使金屬框維持最大速度,每秒鐘需消耗多少能量?這些能量是誰(shuí)提供的?17(本題13分)某種超導(dǎo)磁懸浮列車?yán)贸瑢?dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時(shí)通過(guò)周期性地變換磁極方向而使列車獲得推進(jìn)動(dòng)力.其推進(jìn)原理可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:在水平面上相距b的兩

13、根平行直導(dǎo)軌間,有豎直方向等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng),大小分別為B1和B2,方向相反,且,每個(gè)磁場(chǎng)的長(zhǎng)都是a,相間排列,所有這些磁場(chǎng)都以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)這時(shí)跨在兩導(dǎo)軌間的長(zhǎng)為b、寬為a的金屬框MNOP(懸浮在導(dǎo)軌正上方)在磁場(chǎng)力作用下也將會(huì)向右運(yùn)動(dòng)設(shè)金屬框的總電阻為R,運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力恒為f.(1)求列車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框產(chǎn)生的最大電流;(2)求列車能達(dá)到的最大速度;(3)簡(jiǎn)述要使列車停下可采取哪些可行措施.18(本題14分)隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)火箭回收利用,成為了各國(guó)都在重點(diǎn)突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時(shí)如何減緩對(duì)地的碰撞,為此設(shè)計(jì)師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件

14、有兩部分:緩沖滑塊,由高強(qiáng)絕緣材料制成,其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd;火箭主體,包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導(dǎo)線圈(圖中未畫(huà)出),超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個(gè)緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)緩沖滑塊接觸地面時(shí),滑塊立即停止運(yùn)動(dòng),此后線圈與火箭主體中的磁場(chǎng)相互作用,火箭主體一直做減速運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到軟著陸要求的速度,從而實(shí)現(xiàn)緩沖?,F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時(shí),火箭主體的速度大小為v0,經(jīng)過(guò)時(shí)間t火箭著陸,速度恰好為零;線圈abcd的電阻為R,其余電阻忽略不計(jì);ab邊長(zhǎng)為l,火箭主體質(zhì)量為m,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,重力加速度為g,一切摩擦阻力不計(jì),求:(1)緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí),

15、線圈ab邊兩端的電勢(shì)差Uab;(2)緩沖滑塊剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí),火箭主體的加速度大??;(3)火箭主體的速度從v0減到零的過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。答案答案1BC【詳解】A圓柱形磁鐵a、b、c的初、末位置相同,三根管長(zhǎng)度、內(nèi)徑相等,三根管中磁通量的變化量相同,A錯(cuò)誤;B根據(jù)楞次定律,從上往下看,銅管中感應(yīng)電流的方向開(kāi)始為逆時(shí)針?lè)较?,最后為順時(shí)針?lè)较?,B正確;Ca下落過(guò)程中,木管中沒(méi)有感應(yīng)電流,a做自由落體運(yùn)動(dòng),a最先落地,b、c下落過(guò)程中,銅管、銀管中都有感應(yīng)電流,由楞次定律得b、c受到的磁場(chǎng)力都向上,由于銀管的電阻小,銀管中的平均感應(yīng)電流大,銀管受到的平均安培力大,由牛頓第三定律得c受到平均磁場(chǎng)力大,c

16、的加速度最小,c比b后落地,C正確;D由于C受到平均磁場(chǎng)力大,磁場(chǎng)力對(duì)c做負(fù)功,a、b、c運(yùn)動(dòng)的過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有mghW磁=mv2其中Wa磁=0,Wb磁vbvcD錯(cuò)誤。故選BC。2AD【詳解】A金屬探測(cè)器在探測(cè)金屬時(shí),由于在被測(cè)金屬中產(chǎn)生的渦流從而使報(bào)警器工作,故A正確;B金屬探測(cè)器探測(cè)原理是在被探測(cè)物體中由于電磁感應(yīng)在被探測(cè)物中產(chǎn)生渦流來(lái)進(jìn)行工作,食品中的砂石不是金屬,所以不能產(chǎn)生渦流,故B錯(cuò)誤;C電磁爐利用渦流工作,錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音時(shí),是利用了電流的磁效應(yīng),使磁帶上的磁粉被磁化,故C錯(cuò)誤;D磁電式儀表中用來(lái)做線圈骨架的鋁框中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流能起電磁阻尼的作用,故D正確。故選AD。3

17、BD【詳解】AB探測(cè)環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流,被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的是交變電流,故A錯(cuò)誤,B正確;C違規(guī)攜帶的物品只要是金屬就會(huì)被探測(cè)到,故C錯(cuò)誤。D因?yàn)樘綔y(cè)環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流,被測(cè)金屬物中的磁通量也是變化的,所以探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào),故D正確;故選BD。4AC【詳解】A圖中若該元件用金屬材料制作,導(dǎo)電粒子為電子,根據(jù)左手定則可知,電子向上偏轉(zhuǎn),上表面電勢(shì)比下表面電勢(shì)低,故A正確;B圖示,閉合開(kāi)關(guān),用外力順時(shí)針(從左邊看)轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)右手定則可以判斷,通過(guò)R的電流自下而上,故B錯(cuò)誤;C圖中如果線圈B不閉合,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)B中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,

18、將不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果,故C正確;D圖中給電磁爐接通恒定電流,不會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),不會(huì)產(chǎn)生渦流,故D錯(cuò)誤。故選AC。5D【詳解】圓盤在徑向的金屬條切割磁感線過(guò)程中,內(nèi)部距離圓心遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)電勢(shì)不等,從而形成渦流,渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)故選D。6B【詳解】A導(dǎo)體環(huán)從a運(yùn)動(dòng)到b位置的過(guò)程中,磁通量不變,沒(méi)有感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤;B導(dǎo)體環(huán)從b運(yùn)動(dòng)到c位置的過(guò)程中,垂直紙面向里的磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的磁通量在減小,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,垂直紙面向外的磁?chǎng)對(duì)應(yīng)的磁通量在增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,所以電流總是順時(shí)針?lè)较?。B正確;CD導(dǎo)體環(huán)在b位置和c位置速度大小不相等,該過(guò)程重力不

19、做功,但是發(fā)生電磁感應(yīng),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,速度減小。也因此,導(dǎo)體環(huán)不能擺到與a位置等高的位置。CD錯(cuò)誤。故選B。7A【詳解】AB圖甲中,磁鐵振動(dòng)時(shí)鋁板中磁通量會(huì)發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流即渦流,根據(jù)楞次定律,渦流對(duì)磁鐵運(yùn)動(dòng)有阻礙作用,即靠近時(shí)排斥,遠(yuǎn)離時(shí)吸引,這是電磁阻尼的具體實(shí)例,故A正確,B錯(cuò)誤;CD圖乙中,蹄形磁鐵逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)閉合線圈的磁通量會(huì)變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流阻礙它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以同軸的閉合線圈也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),這是電磁驅(qū)動(dòng);閉合線圈的轉(zhuǎn)速一定小于蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)速,不然就不會(huì)有感應(yīng)電流,也就不會(huì)有動(dòng)力,故CD錯(cuò)誤;故選A。8B【詳解】ACA環(huán)不閉合,磁鐵插向A環(huán)時(shí),不產(chǎn)生

20、感應(yīng)電流,環(huán)不受力,橫桿不轉(zhuǎn)動(dòng),AC錯(cuò)誤;BB環(huán)閉合,磁鐵插向B環(huán)時(shí),環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,環(huán)受到磁場(chǎng)的作用,橫桿轉(zhuǎn)動(dòng);根據(jù)楞次定律可知,阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),橫桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),B正確D磁鐵插向B環(huán),橫桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),這是電磁驅(qū)動(dòng),不是電磁阻尼現(xiàn)象,D錯(cuò)誤。故選B。9B【詳解】A極靴與圓柱間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布,并不是勻強(qiáng)磁場(chǎng);這樣即可保證線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中各個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變,從而使電流表表盤刻度均勻,故A錯(cuò)誤;B由圖看出,蹄形磁鐵和鐵芯之間的磁場(chǎng)是均勻輻射分布,不管線圈轉(zhuǎn)到什么角度,它的平面都跟磁感線平行,故B正確;C將線圈繞在閉合的鋁框上,當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)致鋁框的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)

21、電流,出現(xiàn)安培阻力,使其很快停止擺動(dòng),故C錯(cuò)誤;D在運(yùn)輸時(shí)用導(dǎo)線將電流表的兩個(gè)接線柱連在一起,電流表短路,產(chǎn)生的感應(yīng)電流,從而減緩線圈的晃動(dòng),故D錯(cuò)誤;故選B。10A【詳解】當(dāng)S閉合后,線圈構(gòu)成閉合回路,當(dāng)條形磁鐵豎直運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,從而使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律可得,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng),使振幅減小,不閉合線圈,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,振幅不變故選A。11B【詳解】A法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第電磁感應(yīng)定律是紐曼、韋伯在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后總結(jié)出來(lái)的,故A錯(cuò)誤;B閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),穿過(guò)回路的磁通量若不變,則不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B正確;C根據(jù)

22、法拉第電磁感應(yīng)定律知磁通量的變化量大,磁通量的變化率不一定大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定大,故C錯(cuò)誤;D渦流是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,遵循法拉第電磁感應(yīng)定律,故D錯(cuò)誤。故選B。12C【詳解】A根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向,鋁框右邊受到的安培力向下,左邊受到的安培力向上,根據(jù)左手定則可知,俯視看線圈中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,故A錯(cuò)誤;B根據(jù)圖可知,鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)鋁框的磁通量增大,故B錯(cuò)誤;C線框轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,俯視看產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?,故C正確;D由于鋁框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以鋁框要受安培力,安培力阻礙鋁框的轉(zhuǎn)動(dòng)使其快速停止轉(zhuǎn)動(dòng);即發(fā)生電阻尼,當(dāng)鋁框停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,就沒(méi)有感應(yīng)電

23、流產(chǎn)生,故不影響電流的測(cè)量,故D錯(cuò)誤。故選C。13B【詳解】AC由于電磁感應(yīng),永久磁鐵將在鋁制速度盤中產(chǎn)生渦流,渦流在永久磁鐵磁場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下,使指針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),因此主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速一定比指針轉(zhuǎn)速大,且電流是渦流,故AC錯(cuò);D安培力作用使指針偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤;B因倒車時(shí)安培力反向作用,指針仍指在左側(cè)零刻度,故B正確。故選B。14B【詳解】AB鋁和銅不是導(dǎo)磁材料,所以電磁爐不能用這兩種材料制作的鍋具,最好使用平底不銹鋼鍋或鐵鍋,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;C因?yàn)樘沾?、玻璃在一般情況下不導(dǎo)磁也不導(dǎo)電,在磁場(chǎng)中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,則不能使用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D因?yàn)榇鸥芯€能穿過(guò)白紙,鐵質(zhì)鍋具有足夠的磁感線穿過(guò)

24、,故電磁爐能正常工作,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。15(1)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;(2)26A;(3);(4)4m/s【詳解】(1)電流通過(guò)在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體棒產(chǎn)生安培力,拉動(dòng)物體運(yùn)動(dòng),所以電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(2)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)電路中的電流代入數(shù)據(jù)解得(3)以導(dǎo)體棒和重物構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得(4)最終ab棒勻速運(yùn)動(dòng),速度為,重物和導(dǎo)體棒受力平衡通過(guò)導(dǎo)體棒的電流即解得16(1)見(jiàn)解析 (2)1.875m/s (3)每秒鐘消耗5J的能量,這些能量是由磁場(chǎng)提供的【詳解】(1)因?yàn)榇艌?chǎng)B1、B2向右運(yùn)動(dòng),金屬框相對(duì)于磁場(chǎng)向左運(yùn)動(dòng),于是金屬框ad、bc兩邊切割磁感線產(chǎn)生

25、感應(yīng)電流。當(dāng)線框在題圖中實(shí)線位置時(shí),由右手定則知,產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎艿较蛴业陌才嗔ψ饔?,所以金屬框跟隨勻強(qiáng)磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng)。如果線框處于題圖中虛線位置,則產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,由左手定則知,所受安培力方向仍然是水平向右的。故只要兩者處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),線框就始終受到向右的安培力作用。線框開(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài)(對(duì)地),受安培力作用后,向右做加速運(yùn)動(dòng)。若金屬框不受阻力,當(dāng)速度增大到5m/s時(shí),金屬框相對(duì)磁場(chǎng)靜止,做勻速運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)金屬框始終受到的阻力時(shí),達(dá)最大速度時(shí)受力平衡,有:,式中,為磁場(chǎng)速度和線框最大度之差,即相對(duì)速度,所以(3)消耗的能量由兩部分組成,一是轉(zhuǎn)化為線框的內(nèi)能,二是克服阻力做

26、的功,所以消耗能量的功率為式中所以則每秒鐘需消耗5J能量,這些能量是由磁場(chǎng)提供的。17(1)(2)(3)切斷電源、改變磁場(chǎng)的方向、增大阻力【分析】電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)問(wèn)題的本質(zhì)仍然是電磁感應(yīng)。因此分析求解本題時(shí),應(yīng)把動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)跟相關(guān)力學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)。【詳解】(1)開(kāi)始時(shí)金屬框產(chǎn)生的電流最大,設(shè)為Im,則由題意得(2)分析列車受力可得當(dāng)列車速度增大時(shí),安培力變小,加速度變小,當(dāng)時(shí),列車速度達(dá)到最大,有F為棒MP和NQ所受安培力之和而聯(lián)立解得(3)要使列車停下可采取切斷電源、改變磁場(chǎng)的方向、增大阻力的措施。18(1)(2)(3)【詳解】(1)ab邊產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì):EBLv0,因此(2)安培力,電流為,對(duì)火箭主體受力分析可得:Fabmgma解得:(3)設(shè)下落t時(shí)間內(nèi)火箭下落的高度為h,對(duì)火箭主體由動(dòng)量定理:mgt0mv0即mgt0mv0化簡(jiǎn)得h根據(jù)能量守恒定律,產(chǎn)生的電能為:E代入數(shù)據(jù)可得:

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