2019-2020年高中物理 第1章第3節(jié)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用檢測試題 魯科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第1章第3節(jié)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用檢測試題 魯科版選修3-21.電磁灶是利用電磁感應(yīng)引起的渦流加熱的原理來工作的，它主要是由感應(yīng)加熱線圈、灶臺(tái)臺(tái)板和烹飪鍋等組成，如圖所示電磁灶的臺(tái)面下布滿了線圈，當(dāng)通過高頻交流電時(shí)，在臺(tái)板和金屬鍋之間產(chǎn)生交變磁場，磁感線穿過鍋體，產(chǎn)生感應(yīng)電流渦流，這種感應(yīng)電流在金屬鍋體中產(chǎn)生熱效應(yīng)，從而達(dá)到加熱和烹飪食物的目的下列可導(dǎo)致加熱效果明顯的是()A交流電的頻率增加B交流電的頻率降低C將金屬鍋換成陶瓷鍋D將底面積較大的鍋換成底面積較小的鍋解析：選A.逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)診斷結(jié)論A交流電的頻率增加，說明電流變化快，所產(chǎn)生的磁場變化快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大，產(chǎn)生的渦流大，加熱效果越明顯B與A選項(xiàng)相反C陶瓷鍋不能形成渦流，加熱效果差D鍋底面積越小，形成渦流的范圍越小，加熱效果差2.變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成，而不采用一整塊硅鋼，這是為了()A增大渦流，提高變壓器的效率B減小渦流，降低變壓器的效率C增大渦流，減小鐵芯的發(fā)熱量D減小渦流，減小鐵芯的發(fā)熱量解析：選D.渦流的主要效應(yīng)之一就是熱效應(yīng)，而變壓器的鐵芯發(fā)熱是我們所不希望出現(xiàn)的，故不采用整塊硅鋼，而采用薄硅鋼片疊壓在一起，目的是減少渦流，減小鐵芯的發(fā)熱量，進(jìn)而提高變壓器的效率選D.3.如圖所示，磁帶錄音機(jī)可用來錄音，也可用來放音其主要部件為可勻速行進(jìn)的磁帶a和繞有線圈的磁頭b，不論是錄音還是放音過程，磁帶或磁隙軟鐵會(huì)存在磁化現(xiàn)象對(duì)于它們在錄音、放音過程中的主要工作原理，下列說法正確的是()A放音的主要原理是電磁感應(yīng)，錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng)B錄音的主要原理是電磁感應(yīng)，放音的主要原理是電流的磁效應(yīng)C放音和錄音的主要原理都是磁場對(duì)電流的作用D放音和錄音的主要原理都是電磁感應(yīng)解析：選A.錄音過程及原理是：先將聲音信號(hào)通過話筒轉(zhuǎn)換成變化的電流信號(hào)，加在題圖中的線圈上，由于電流的磁效應(yīng)，變化電流產(chǎn)生的變化磁場信號(hào)將由于磁帶被磁化而記錄在勻速經(jīng)過的磁帶上，是電流的磁效應(yīng)放音過程是該過程的逆過程，磁帶勻速通過磁隙，由于磁帶上變化的磁場使磁頭發(fā)生磁化現(xiàn)象，使磁頭線圈的磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)致磁頭上的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流通過揚(yáng)聲器即發(fā)出聲音，是電磁感應(yīng)過程故選項(xiàng)A是正確的4.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)生渦流來熔化金屬以下關(guān)于高頻感應(yīng)爐的說法中正確的是()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)生的磁場使金屬熔化的解析：選A.變化的電流才能產(chǎn)生變化的磁場，引起磁通量的變化，產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，恒定電流不會(huì)使感應(yīng)爐中的磁通量發(fā)生變化，不會(huì)有渦流產(chǎn)生，選項(xiàng)A對(duì)、B錯(cuò)；當(dāng)感應(yīng)爐內(nèi)裝入待冶煉的金屬時(shí)，會(huì)在待冶煉的金屬中直接產(chǎn)生渦流來加熱金屬，而不是利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱，也不是利用線圈中電流產(chǎn)生的磁場加熱，C、D錯(cuò)誤5.彈簧上端固定，下端懸掛一根磁鐵將磁鐵托到某一高度后放開，磁鐵能上下振動(dòng)較長時(shí)間才停下來如果在磁鐵下端放一個(gè)固定的閉合線圈，使磁鐵上下振動(dòng)時(shí)穿過它(如圖)，磁鐵就會(huì)很快地停下來，解釋這個(gè)現(xiàn)象，并說明此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的情況解析：當(dāng)磁鐵穿過固定的閉合線圈時(shí)，在閉合線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場會(huì)阻礙磁鐵和線圈靠近或離開，也就使磁鐵振動(dòng)時(shí)除了空氣阻力外，還有線圈的磁場力作為阻力，克服阻力需要做的功較多，彈簧振子的機(jī)械能損失較快，因而會(huì)很快停下來答案：見解析一、選擇題1.下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()A渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的B渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流C渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)D在硅鋼中也能產(chǎn)生渦流解析：選AD.渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，只不過是由金屬塊自身構(gòu)成回路，它既有熱效應(yīng)，也有磁效應(yīng)，所以A正確，B、C錯(cuò)誤硅鋼中產(chǎn)生的渦流較小，并不是不能產(chǎn)生渦流，D項(xiàng)正確2.如圖所示，A、B兩圖是把帶絕緣層的線圈繞在軟鐵上，C、D兩圖是把帶絕緣層的線圈繞在有機(jī)玻璃上，則能產(chǎn)生渦流的是()解析：選A.只有穿過整個(gè)導(dǎo)體的磁通量發(fā)生變化，才產(chǎn)生渦流，B錯(cuò)在是直流電源，C、D不是導(dǎo)體3.唱卡拉OK用的話筒內(nèi)有放大聲音的裝置，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，線圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，線圈就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，下列說法中正確的是()A該裝置是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B該裝置是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C膜片振動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量不變D膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢解析：選B.動(dòng)圈式話筒的工作特點(diǎn)是線圈在磁場中振動(dòng)，產(chǎn)生了電流，可知B對(duì)4.如圖所示，一條形磁鐵從靜止開始向下穿過一個(gè)用雙線繞成的閉合線圈，條形磁鐵在穿過線圈的過程中()A做自由落體運(yùn)動(dòng)B做減速運(yùn)動(dòng)C做勻速運(yùn)動(dòng)D做非勻變速運(yùn)動(dòng)解析：選A.雙線繞成的線圈由于兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通量相互抵消，不會(huì)產(chǎn)生磁場，所以磁鐵將做自由落體運(yùn)動(dòng)5.如圖所示，一光滑水平桌面的左半部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，當(dāng)一電阻不計(jì)的環(huán)形導(dǎo)線圈在此水平桌面上向右以某一速度開始滑行時(shí)，下列說法正確的是()A若整個(gè)線圈在磁場內(nèi)，線圈一定做勻速運(yùn)動(dòng)B線圈從磁場內(nèi)滑到磁場外過程，必做加速運(yùn)動(dòng)C線圈從磁場內(nèi)滑到磁場外過程，必做減速運(yùn)動(dòng)D線圈從磁場內(nèi)滑到磁場外過程，必定放熱解析：選ACD.整個(gè)線圈在磁場內(nèi)時(shí)，無感應(yīng)電流，故不受安培力，線圈做勻速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)；線圈滑出磁場過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到阻礙它運(yùn)動(dòng)的安培力，故線圈做減速運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，選項(xiàng)B錯(cuò)，C、D對(duì)6.如圖所示，閉合金屬環(huán)從光滑曲面上h高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升設(shè)環(huán)的初速度為零，摩擦不計(jì)，曲面處在圖中磁場中，則()A若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度小于hB若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于hC若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于hD若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度大于h解析：選B.若磁場為勻強(qiáng)磁場，穿過環(huán)的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，即無機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)，B正確；若磁場為非勻強(qiáng)磁場，環(huán)內(nèi)要產(chǎn)生電能，機(jī)械能減少，故D錯(cuò)誤7.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)，則小球的材料不可能是()A鐵B木C鋁 D塑料解析：選ABD.小球做減速運(yùn)動(dòng)，說明小球受到阻力的作用，若為鐵球，在小球靠近磁鐵過程中，鐵球?qū)⒈淮呕呕笮∏蚺c磁鐵間為吸引力，對(duì)小球來講是動(dòng)力不是阻力，A錯(cuò)誤；若為木球或塑料球，在它們靠近的過程中，既不被磁化，也不產(chǎn)生感應(yīng)電流，與磁鐵之間沒有相互作用，B、D錯(cuò)誤；若為鋁球，在小球靠近磁鐵的過程中將產(chǎn)生渦流，渦流在磁場中阻礙小球的運(yùn)動(dòng)，使小球做減速運(yùn)動(dòng)，C正確，故選ABD.8.磁電式儀表的線圈通常用鋁框當(dāng)骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是()A防止渦流而設(shè)計(jì)的 B利用渦流而設(shè)計(jì)的C起電磁驅(qū)動(dòng)的作用 D起電磁平衡的作用解析：選B.線圈通電后，在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁框隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，就是渦流，渦流阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，使線圈偏轉(zhuǎn)后較快停下來所以，這樣做的目的是利用渦流來起電磁阻尼的作用B正確，A、C、D錯(cuò)誤如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管將它們豎直固定在相同高度兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無初速度釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面下列關(guān)于兩管的描述可能正確的是()AA管是用鋁制成的，B管是用銅制成的BA管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的CA管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的解析：選D.若兩管都是金屬材料制成的，小球下落過程中管壁都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩球機(jī)械能都減小，幾乎同時(shí)落地若兩管都是絕緣體制成的，管壁不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩球機(jī)械能不變，仍做自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)落地，由此可見，若A管內(nèi)小球先落地，A管必定是絕緣體制成的，B管是金屬材料制成的，D正確，A、B、C錯(cuò)誤(xx荊州高二期末)如圖所示，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O處，使金屬圓環(huán)在豎直線OO的兩側(cè)來回?cái)[動(dòng)的過程中穿過水平方向的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力均不計(jì)則()A金屬環(huán)每次進(jìn)入磁場區(qū)都有感應(yīng)電流，而離開磁場區(qū)沒有感應(yīng)電流B金屬環(huán)進(jìn)入磁場區(qū)域后越靠近OO線時(shí)速度越大，而且產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大C金屬環(huán)開始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來越小，擺角小到某一值后不再減小D金屬環(huán)在擺動(dòng)一段時(shí)間后將停在最低點(diǎn)解析：選C.金屬環(huán)進(jìn)入磁場和離開磁場區(qū)的過程中，穿過金屬環(huán)的磁通量變化，環(huán)內(nèi)都會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以擺角越來越小，最后，當(dāng)環(huán)不再進(jìn)出磁場，而是在磁場內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)擺角不再變化，A、D錯(cuò)誤，C正確越靠近OO，金屬環(huán)的速度越大，但穿過環(huán)的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤二、非選擇題如圖所示，在光滑的水平面上有一半徑r10 cm、電阻R1 、質(zhì)量m1 kg的金屬環(huán)，以速度v10 m/s向一有界磁場滑去勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向里，B0.5 T，從環(huán)剛進(jìn)入磁場算起，到剛好有一半進(jìn)入磁場時(shí)，圓環(huán)釋放了32 J的熱量，求：(1)此時(shí)圓環(huán)中電流的瞬時(shí)功率；(2)此時(shí)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度的大小解析：(1)由能量守恒Q，而P兩式聯(lián)立可得P0.36 W.(2)a6102 m/s2.答案：(1)0.36 W(2)6102 m/s2高頻焊接(利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生熱量進(jìn)行焊接)是一種常用焊接方法，其原理如圖所示將半徑是10 cm的待焊接圓形金屬工件放在用金屬導(dǎo)線做成的1000匝線圈中，然后在線圈中通以變化的電流，線圈中產(chǎn)生垂直于金屬工件所在平面的變化磁場，磁場的變化率為10 T/s.焊縫處(待焊處)的電阻是非焊接部分電阻的99倍工件非焊接部分每單位長度上的電阻R0102 m1，焊接的縫寬遠(yuǎn)小于未焊接部分的長度，則在焊接過程中焊接處產(chǎn)生的熱功率為多大？(210，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律En1000102102 V103 V非焊接部分電阻R2rR020.1102 0.02 總電阻R總100R2 熱功率P總 W1106 W.焊接處熱功率P0.99P總9.9105 W.答案：9.9105 W