2019人教版选择性必修第二册第二章课时3涡流、电磁阻尼和电磁驱动同步练习（word版含答案）

2019人教版选择性必修第二册 第二章 课时3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 同步练习
一、多选题
1．电磁感应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．图（a）中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电
B．图（b）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
C．图（c）中如果线圈B不闭合，S断开将不会产生延时效果
D．图（d）中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度
2．下列关于感应电动势的说法中，正确的是（　　）
A．感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量成正比
B．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比
C．感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比
D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势
3．如图所示．边长为L的正方形金属框在外力作用下水平向右运动．穿过宽度为d(d>L)的有界匀强磁场区域，则线框从磁场左侧进入的过程和从磁场右侧穿出的过程相比较．有
A．线框中产生的感应电流方向相同
B．线框中产生的感应电流方向相反
C．线框所受的安培力方向相同
D．线框所受的安培力方向相反
4．如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极.金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都良好接触但不固定，这样整个线框就可以绕电池轴线旋转起来.下列判断中正确（ ）
A．线框能旋转起来，是因为电磁感应
B．俯视观察，线框沿逆时针方向旋转
C．电池输出的电功率大线框能转的机械功率
D．旋转达到稳定时，线框中电流比刚开始转动时的大
5．关于科学技术在生产、生活中的应用，下列哪些运用了电磁感应的原理和规律（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，用导线环绕在一金属块上许多匝，当导线中通以交变电流时，金属块中的磁通量会不断变化从而产生感应电流，这些电流的分布就像水中的漩涡一样，我们把它叫做涡电流，简称涡流。涡流会消耗电能产生热量，下列判断正确的有（　　）
A．产生感应电动势的非静电力是涡旋电场给电荷的作用力
B．如果想增大涡流发热，可以仅增大金属材料的电阻率
C．如果想增大涡流发热，可以仅增加线圈的匝数
D．如果想增大涡流发热，在线圈电流强度不变的条件下，可以仅增大电流频率
7．下列用电器的工作原理是利用电流的热效应的是(　　)
A．电烙铁
B．电炉子
C．电磁炉
D．微波炉
二、单选题
8．如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（ ）
A．铝环有收缩趋势，对桌面压力小于重力
B．铝环有收缩趋势，对桌面压力大于重力
C．铝环有扩张趋势，对桌面压力小于重力
D．铝环有扩张趋势，对桌面压力大于重力
9．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球( )
A．整个过程都做匀速运动
B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动
C．整个过程都做匀减速运动
D．穿出时的速度一定小于初速度
10．物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀足够长的铜板固定在绝缘支架上。一质量为m的永磁体放置在铜板的上端，t=0时刻给永磁体一沿斜面向下的初速度，永磁体将沿斜面向下运动，如图所示。假设永磁体下滑过程中所受的摩擦力f大小不变，且fA． B．
C． D．
11．如图所示，一根两端开口的铜管竖直放置，一磁性较强的柱形磁体从上端放入管中，过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则（　　）
A．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到了空气的阻力
B．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到金属铜的吸引
C．铜管对磁体的作用力方向始终向上
D．铜管内感应电流方向保持不变
12．如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（　　）
A．线圈通过磁场区域的过程中，线圈中的感应电流沿顺时针方向
B．线圈通过磁场区域的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向
C．该拉力的方向水平向右
D．该拉力的方向与线圈运动速度的方向相同
13．如图所示，金属杆MN在金属框上以速度向左平移的过程中，在MN上产生的感应电动势E随时间变化的规律应是( )
A． B．
C． D．
14．电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理．它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是（ ）
A．电磁炉是通过铁锅底部产生涡流发热来加热食物
B．电磁炉是通过面板发热来加热锅内食物
C．电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．电磁炉在使用时线圈的主要作用是产生热量
15．下列没有利用涡流的是（　　）
A．金属探测器
B．变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯
C．用来冶炼合金钢的真空冶炼炉
D．磁电式仪表的线圈用铝框做骨架
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AC
【详解】
A．电流流过发射线圈会产生变化的磁场，当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电，即利用发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电，故A正确；
B．恒定的电流激发恒定的磁场，穿过金属锅的磁通量不变，不会发生电磁感应现象，没有涡流产生，故B错误；
C．如果线圈不闭合，则B线圈中会有电磁感应现象，但不产生感应电流，故不会产生延时效果，故C正确；
D．给电子感应加速器通以恒定电流时产生的磁场不变，即磁通量不变，则不会产生感生电场，则不能加速电子，故D错误。
故选AC。
2．CD
【详解】
ABC．根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比，跟穿过回路的磁通量与磁通量的变化量无关，AB错误，C正确；
D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势，如果电路闭合，电路中同时产生感应电流，D正确。
故选CD。
3．BC
【详解】
线框进入磁场时，磁通量增大．穿出磁场时，磁通量减小，由楞次定律得知，感应电流方向相反，A错误B正确；安培力阻碍导体与磁场的相对运动，则安培力均向左，即线框所受的安培力方向相同，C正确D错误．
4．BC
【详解】
由图可知，圆柱形强磁铁产生的磁场为从下端的N极出发，回到磁铁上端的S极；金属导线内的电流方向从电源的正极流向负极.分析右侧导线框，该线框电流方向为顺时针方向，该区域磁场方向为逆时针方向，根据左手定则可以判断出导线框受到垂直于纸面向里的安培力，同理可以判断左侧导线框受到垂直于纸面向外的安培力，故线框能够在安培力的作用下沿逆时针方向旋转，而并不是因为电磁感应，故A项错误，B项正确；电池输出的电能转化为线框旋转的机械能以及导线的内能两部分，由能量守恒定律知，电流输出的电能大于线框旋转的机械能，再由可知电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率.随着线框由静止开始转动，安培力做功消耗电能，当旋转达到稳定时，因导线切割磁感线产生反电动势，所以此时线框中的电流比刚开始转动时的小，故C项正确，D项错误.
5．BD
【解析】
霍尔元件是利用霍尔效应测量磁感应强度的的磁传感器．带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动．根据电场力和洛伦兹力相等得到．位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在开关的感应面将产生一个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量．应用了电磁感应的原理．回旋加速器是带电粒子在电场力的作用下加速,然后进入磁场，受到洛仑兹力使其运动方向改变转过180度，再次进入电场，这时电场方向改变，使带电粒子再次加速，穿过电场后进入另一个磁场再次转过180度回到电场，电场的方向又改变，对带电粒子继续加速，于是循环这个过程就达到对粒子加速的目的．运输中电流表是利用电磁感应原理来测量的，所以D正确．
6．ACD
【详解】
A．产生感应电动势的非静电力是涡旋电场给电荷的作用力，A正确；
B．根据
可知，如果想增大涡流发热，可以仅减小金属材料的电阻率，从而减小电阻，B错误；
C．根据
可知，如果想增大涡流发热，可以仅增加线圈的匝数，从而增加感应电动势，C正确；
D．在线圈电流强度不变的条件下，仅增大电流频率，则产生的感应电动势会变大，从而可增大涡流发热，D正确。
故选ACD。
7．AB
【详解】
电烙铁、电炉子是电流通过电热丝而发热，是利用了电流的热效应，故A、B正确；电磁炉是利用交变电流产生交变的磁场，从而在锅体中产生涡流而发热；微波炉的工作原理是电流在微波管中产生了电磁波(微波)，微波使水分子高速振荡而加热食物，所以C、D项错．故选AB．
【点睛】主要考查电流的热效应、电流的磁效应和电流的化学效应在生活中的应用实例，只有认真把握它们的定义，才能真正区分它们利用的是哪一个效应．体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念．
8．B
【详解】
条形磁铁向下迅速移动，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环为了阻碍磁通量的增大，既会产生收缩的趋势，也会有远离磁铁的趋势（即圆环会受到竖直向下的作用力），所以铝环有收缩的趋势，并且对桌面的压力大于圆环的重力，故B正确，ACD错误。
故选B。
9．D
【详解】
小球在进、出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有感应电流产生，小球要受到阻力，球的机械能一部分转化为电能，再转化为内能， 故进、出磁场过程中均做减速运动，但小球完全进入磁场中运动时， 无感应电流产生，小球匀速运动，故A、B、C均错误，D正确．
10．C
【详解】
A．小磁铁下滑时由于涡流的产生会有阻尼作用，且随速度的增大而增大，所受的摩擦力阻力不变，由
mgsinθ-f-f阻尼=ma
可知，随着小磁铁的加速下滑，阻尼作用增大，则加速度逐渐减小，v-t线的斜率减小，故A正确；
B．若开始下落时小磁铁满足
mgsinθ-f-f阻尼=0
小磁铁匀速下滑，此时动能不变，故B正确；
C．小磁铁下滑时重力势能逐渐减小，但是不会趋近与某一定值，故C错误；
D．小磁铁下滑过程中，由于有电能产生，则机械能逐渐减小，故D正确；
因选错误的，故选C。
11．C
【详解】
ABC．把铜管看成一个个铜环叠加构成，磁体下落，穿过每个铜环内的磁通量发生变化，进而铜环内产生感应电流，感应电流阻碍原磁通量的变化，根据“来拒去留”，铜管对磁体的作用力方向始终向上，故AB错误，C正确；
D．磁体的两极所产生的磁场方向不同，因而两极的磁感线穿过每个小铜环的磁通量方向不同，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向不同，D错误；
故选C。
12．C
【详解】
AB．线圈进入磁场过程中，垂直于纸面向里的磁场变大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中电流为逆时针方向，线圈离开磁场的过程中垂直于纸面向里的磁场变小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向里，根据安培定则可知线圈中的电流为顺时针方向，综上所述，线圈通过磁场区域的过程中，线圈中的感应电流先逆时针，后顺时针，AB错误；
CD．线圈切割磁感线的有效长度示意图如图
结合楞次定律阻碍相对运动的推论，根据左手定则可知安培力始终水平向左，则该拉力的方向水平向右，C正确，D错误。
故选C。
13．D
【详解】
由图看出MN的有效切割长度始终等于杆的总长，没有改变，所以根据感应电动势公式E=BLv，可知MN上感应电动势保持不变，故ABC错误，D正确．故选D．
点睛：本题关键掌握切割感应电动势公式E=BLv，知道L的准确含义是有效的切割长度，容易出现的错误是认为C正确，要注意审题，本题不是研究回路的感应电流问题．
14．A
【解析】
【详解】
电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电器烹饪器具。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁感线大部分通过金属锅底（铁锅），在锅底中产生大量的涡流，从而产生烹饪所需的热，所以电磁炉发热部分需要用铁锅产生涡流来加热，故A正确，BCD错误。
15．B
【详解】
金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流现象工作的，磁电式仪表利用涡流能让指针快速稳定，也是利用涡流现象，变压器中的硅钢片是为了防止涡流产生铁损，故只有B没有利用，ACD均利用了。
故选B。
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