1、 2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动涡流、电磁阻尼和电磁驱动 一、选择题： 1、从能量的角度研究电磁感应现象，下列说法不正确的是（ ） A楞次定律中的阻碍过程实质上是能量转化的过程 B产生感应电流的过程中，机械能和其他形式的能通过电磁感应转化成电能 C电磁感应现象中，克服安培力做了多少功，就有多少电能产生 D自感现象和涡流现象都符合能量守恒定律 2、安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警，关于安检门的说法正确的是( ) A安检门能检查出毒贩携带的毒品 B安检门能检查出旅
2、客携带的金属水果刀 C如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作 D安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理 3、关于涡流，下列说法中不正确是( ) A真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B家用电磁炉是利用涡流来加热食物的 C阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流 4、电和磁现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（ ） A甲图中，如果线圈 B 闭合，开关 S 断开时将不会产生延时效果 B乙图中，闭合开关，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下 C丙图中，若该元件用金属材料制作，则通入图示
3、的电流时，上表面电势比下表面电势低 D丁图中，给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热 5、如图所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间（两磁极间磁场可视为匀强磁场） ，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO轴转动。 当蹄形磁铁匀速转动时， 线圈也开始转动， 当线圈的转动稳定后， 有 （ ） A线圈与蹄形磁铁的转动方向相同 B线圈与蹄形磁铁的转动方向相反 C线圈中不会产生交变电流 D线圈中产生为大小改变、方向不变的电流 6、图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有一些磁铁（与飞轮不接触） ，人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁铁会对飞轮产生阻碍作用，拉动旋钮拉线可以改变
4、磁铁与飞轮间的距离。下列说法正确的有（ ） A.飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力 B.飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻力越小 C.磁铁和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，受到的阻力越小 D.飞轮转速越大，内部的涡流越强 7、如图所示，竖直平面内过 O 点的竖直虚线左右两侧有垂直纸面大小相等、方向相反的水平匀强磁场，一导体圆环用绝缘细线连接悬挂于 O 点， 将导体圆环拉到图示 a 位置静止释放， 圆环绕 O 点摆动， 则 （ ） A导体环从 a运动到 b位置的过程中，有顺时针方向电流 B导体环从 b 运动到 c位置的过程中，电流总是顺时针方向 C导体环在 b 位置和 c位置速
5、度大小相等 D导体环向右最多能摆到与 a 位置等高的位置 8、 电磁炉的热效率高， “火力”强劲，安全可靠。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（ ） A电磁炉的工作原理是利用了电磁感应现象 B电磁炉接直流电流时可以正常工作 C在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 D不能使用陶瓷锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 9、如图甲所示为一边长为L1 m、匝数n10 的正方形线圈，其总电阻为r1 。在线圈的中间位置以下区域分布着匀强磁场。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。在 06s的时间内，下列说法正确的是( ) A线圈中形成的感应电流的
6、方向是顺时针 B线圈中形成的感应电流的大小为 0.5A C线圈中形成的感应电流的大小为 1A D线圈的面积有增大的趋势 10、一根上端固定的弹簧，其下端挂一条形磁铁，磁铁在上下振动，由于空气阻力很小，磁铁的振动幅度几乎保持不变。如图所示， 若在磁铁振动过程中把一导电线圈靠近磁铁下方， 则关于磁铁上下震动的幅度，下列说法中正确的是（ ） AS 闭合时磁铁的振动幅度迅速减小，S 断开时磁铁的振动幅度几乎不变 BS 闭合时磁铁的振动幅度迅速增大，S 断开时磁铁的振动幅度几乎不变 CS 闭合或断开，磁铁的振动幅度变化相同 DS 闭合，磁铁上下振动时会有电能转化成机械能 11、英国物理学家麦克斯韦认为,
7、磁场变化时会在空间激发感生电场如图所示,一个半径为 r 的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场 B,环上套一带电荷量为+q 的小球,已知磁感应强度 B 随时间均匀增加,其变化率为 k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（ ） A0 B r2qk/2 C2r2qk Dr2qk 12、如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R，R 在 PQ 的右侧导线 PQ 中通有正弦交流电 i，i 的变化如图(b)所示，规定从 Q 到 P 为电流正方向导线框 R 中的感应电动势( ) A在4Tt 时为零 B在2Tt 时改变方向 C在2Tt 时最小，且沿顺时
8、针方向 D在tT时最大，且沿顺时针方向 二、非选择题： 13、电磁感应现象中的感生电场 （1）感生电场 _认为，磁场变化时会在空间激发一种_，这种电场叫作感生电场。 （2）感生电动势 由感生电场产生的电动势叫感生电动势。 （3）电子感应加速器 电子感应加速器是利用_使电子加速的设备，当电磁铁线圈中_的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速。 14、如图所示是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈 A 是通高频交流电的线圈，B 是自行车零件，a 是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起，当 A 中通有交流电时，B 中会产生感应电流，使得接口处金属熔化而焊接起来. （1）试分析说明
9、，焊接的快慢与交变电流的频率有什么关系. （2）试解释说明，为什么焊接过程中，接口 a 处被熔化而零件其他部分并不是很热. 15、如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈 L 的电流电路中电灯的电阻 R16.0 ，定值电阻 R2.0 ，A、B 间的电压 U6.0 V开关 S 原来闭合，电路处于稳定状态，在 t11.0 103 s时刻断开开关 S，该时刻前后电流传感器显示的电流 I 随时间 t 变化的图线如图乙所示 (1)求出线圈 L 的电阻 RL； (2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？ (3)在 t21.6 103 s 时刻线圈 L 中的感应
10、电动势的大小是多少？ 16、电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为 一质量为 m 的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同磁铁端面是边长为 d 的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为 B，铝条的高度大于 d，电阻率为 为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他
11、部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为 铝条的内能，重力加速度为 g （1）求铝条中与磁铁正对部分的电流 I； （2）若两铝条的宽度均为 b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度 v 的表达式； （3）在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度 bb 的铝条，磁铁仍以速度 v 进入铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化 参考答案参考答案 一、选择题： 1、C 2、B 3、D 4、C 5、A 6、A 7、B 8、A 9、B 10、A 11、D 12、A 二、非选择题： 13、(1)麦克斯韦 电场 (3) 感生电场 电流 14、 （1）线圈 A 中交变电流的频率越高，B 中磁通量的变化率越大，产生的感应电动势越大，感应电流 I越大，所以电流的热功率2PI R也越大，焊接越快。 （2） B 中各处电流大小相等， 但在接口 a 处因是点接触， 此种接触电阻很大， 电流的热功率2PI R也很大，而其他部分电阻很小，电流的热功率也很小，所以接口处已被熔化，而其他部分并不是很热。 15、(1)2.0 (2)电灯中的电流方向自右向左 (3)3.0 V 16、 （1）sin2mgBd （2）v=22sin2mgB d b （3）略
