高中物理人教版选修3选修3-2第四章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动(I)卷

高中物理人教版选修3选修3-2第四章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共5题；共10分)1. （2分） (2018高二下·安宁期中) 下列做法中可能产生涡流的是（）A . 把金属块放在匀强磁场中B . 让金属块在匀强磁场中做匀速运动C . 让金属块在匀强磁场中做变速运动D . 把金属块放在变化的磁场中2. （2分）电磁炉是利用涡流加热的，它利用交变电流通过线圈产生变化磁场，当磁场内的磁感线通过锅底时，即会产生无数小涡流，使锅体本身高速发热，从而达到烹饪食物的目的。

因此，下列的锅类或容器中，适用于电磁炉的是（）A . 煮中药的瓦罐B . 搪瓷碗C . 平底铸铁炒锅D . 塑料盆3. （2分） (2017高二上·海口期末) 电磁感应中下列说法正确的是（）A . 法拉第电磁感应定律公式是Q=I2RtB . 高电压输电会增大导线上因发热而损失的电能C . 电路中自感的作用是阻止电流的变化D . 利用涡流的热效应可以制成一种新型的炉灶﹣﹣电磁炉4. （2分）下列应用与涡流有关的是（）A . 高频感应冶炼炉B . 汽车的电磁式速度表C . 家用电度表D . 闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流5. （2分）如图所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)（）A . 做等幅振动B . 做阻尼振动C . 振幅不断增大D . 无法判定二、多项选择题 (共3题；共9分)6. （3分） (2019高二下·丽水月考) 关于物理知识在生产、生活中的应用，下列说法正确的是（）A . 真空冶炼炉的工作原理是电流的磁效应B . 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用C . 变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，主要原因是硅钢是铁磁性材料并且具有较大的电阻率D . 在炼钢厂中，把融化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴线高速旋转，冷却后形成无缝钢管，这种技术采用的是离心运动的原理7. （3分）如图所示为真空冶炼炉．炉外有线圈，则真空冶炼炉在工作时，下列说法错误的是（）A . 通过线圈的电流直接流经炉内金属，并使之发热B . 通过线圈的电流是高频交流电C . 炉内金属中会产生感应电流，这种电流叫涡流D . 炉内金属中会产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化8. （3分）下列关于涡流的利用与防止说法正确的是（）A . 真空冶炼炉和探雷器是利用涡流工作的B . 变压器的铁芯用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成是为防止涡流C . 电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅是为增大涡流D . 电动机的铁芯要用整块金属是为增大涡流三、填空题 (共2题；共11分)9. （3分）金属块放在________的磁场中，或者让它在磁场中________时，金属块内将产生________，即涡流．10. （8分） (2018高二下·大方期中) 电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质锅底，使之形成无数个小涡流，加快锅底分子运动，锅底自身高速发热达到加热食物的目的，其工作原理如图所示．（1）使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能，是现代家庭中理想的灶具，请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(只写两点)：________和________．（2）在使用电磁炉加热食物时，电磁炉和锅之间的传热方向是：由________传递给________；使用电磁炉加热食物的过程中要消耗________能得到________能．（3）“多宝”牌电磁炉某一款式性能参数如下表所示：根据表中的参数分析，电磁炉与普通的电加热器相比，有哪些优点？________和________(请写出两点)四、计算题 (共1题；共5分)11. （5分）如图所示是称为阻尼摆的示意图，在轻质杆上固定一金属薄片，轻质杆可绕上端O点轴在竖直面内转动，一水平有界磁场垂直于金属薄片所在的平面．使摆从图中实线位置释放，摆很快就会停止摆动；若将摆改成梳齿状，还是从同一位置释放，摆会摆动较长的时间．试定性分析其原因．参考答案一、选择题 (共5题；共10分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、二、多项选择题 (共3题；共9分)6-1、7-1、8-1、三、填空题 (共2题；共11分)9-1、10-1、10-2、10-3、四、计算题 (共1题；共5分) 11-1、。

[A组素养达标]1．下列关于涡流的说法中正确的是( )A．涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应,但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流解析:涡流本质上是感应电流,是自身构成的回路,在穿过导体的磁通量变化时产生的,故A正确,B错误；涡流既有热效应,又有磁效应,故C错误；硅钢电阻率大,产生的涡流较小,但仍能产生涡流,故D错误．答案:A2．(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”,“门框”内有线圈,线圈里通有交变电流,交变电流在“门”内产生交变磁场,金属物品通过“门”时能产生涡流,涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而引起报警．以下关于这个安检门的说法正确的是( )A．这个安检门能检查出毒品携带者B．这个安检门只能检查出金属物品携带者C．如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品携带者D．这个安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应解析:这个安检门是利用涡流工作的,因而只能检查出金属物品携带者,A错,B对．若“门框”的线圈中通上恒定电流,只能产生恒定磁场,它不能使块状金属产生涡流,因而不能检查出金属物品携带者,C 错．安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应,D对．答案:BD3．如图所示为高频电磁炉的工作示意图,它是采用电磁感应原理产生涡流加热的,它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,当变化的磁场通过含铁质锅的底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速升温,然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波,完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收,不会泄漏,对人体健康无危害．关于电磁炉,以下说法中正确的是( )A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流,使含铁质锅底迅速升温,进而对锅内食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的解析:电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场,变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流,使锅体温度升高后加热食物,故选项A、D错误,B正确；而选项C是微波炉的加热原理,C 错误．答案:B4.如图所示,在O点正下方有一个具有理想边界的磁场,铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B.不考虑空气阻力,则下列说法正确的是( )A．A、B两点在同一水平线上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环将做等幅摆动解析:铜环进出磁场时,产生感应电流,机械能要损耗,所以B点应该低于A点．答案:B5．(多选)如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是( )A．2是磁铁,在1中产生涡流B．1是磁铁,在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定解析:这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时,1随之转动,2是磁铁,那么在1中产生涡流,2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动,2对1的效果总起到阻尼作用,所以它能使指针很快地稳定下来．答案:AD6．(多选)高频焊接原理示意图如图所示,线圈通以高频交流电,金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热,将焊缝熔化焊接,要使焊接处产生的热量较大可采用( )A．增大交变电流的电压B．增大交变电流的频率C．增大焊接缝的接触电阻D．减小焊接缝的接触电阻解析:增大交变电流的电压和交变电流的频率均可使电流的变化率增大,由E＝n ΔΦΔt知,感应电动势和涡流均增大,焊接处的发热功率增大；若增大焊接缝的接触电阻,则焊接处的电压、功率分配就越大,产生的热量就会越大,故A、B、C均正确,D错误．答案:ABC7．(多选)如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度,两个相同的磁性小球同时从A、B管上端管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下列对于两管的描述中可能正确的是( )A．A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的解析:磁性小球通过金属圆管的过程中,将圆管看作由许多金属圆环组成,小球的运动使每个圆环中磁通量发生变化产生感应电流,根据楞次定律,该电流的磁场阻碍小球的下落,小球向下运动的加速度小于重力加速度．小球在塑料、胶木等非金属材料圆管中运动不会使圆管中产生感应电流,小球仍做自由落体运动,穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间短,故可能正确的是A、D.答案:AD8.如图所示,在一蹄形磁铁下面放一个铜盘,铜盘和磁铁均可以自由绕OO′轴转动,两磁极靠近铜盘,但不接触．当磁铁绕轴转动时,铜盘将( )A．以相同的转速与磁铁同向转动B．以较小的转速与磁铁同向转动C．以相同的转速与磁铁反向转动D．静止不动解析:因磁铁的转动,在铜盘中产生感应电流,进而受安培力作用而发生转动,由楞次定律可知安培力的作用是阻碍相对运动,所以铜盘与磁铁同向转动,但铜盘转动速度小于磁铁的转动速度,所以选项B 正确．答案:B[B 组 素养提升]9.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y ＝x 2,其下半部处在一个垂直纸面向外的匀强磁场中,磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y ＝b(b>a)处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A ．mgb B.12mv 2C ．mg(b －a)D ．mg(b －a)＋12mv 2解析:由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒． 初状态机械能E 1＝mgb ＋12mv 2末状态机械能E 2＝mga焦耳热Q ＝E 1－E 2＝mg(b －a)＋12mv 2.答案:D10．(多选)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示．实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后．下列说法中正确的是( )A ．圆盘上产生了感应电动势B ．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C ．在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D ．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动解析:当圆盘转动时,圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线,产生感应电动势,故选项A 正确．如图所示,圆盘上存在许多小的闭合回路,当圆盘转动时,穿过小的闭合回路的磁通量发生变化,回路中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流阻碍其相对运动,但抗拒不了相对运动,故磁针会随圆盘一起转动,但略有滞后,故选项B 正确．在圆盘转动过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为0,故选项C 错误．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向,会使磁针沿轴线方向偏转,故选项D 错误．答案:AB11．如图所示,质量为m ＝100 g 的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面高度 h ＝0.8 m,有一质量为M ＝200 g 的小磁铁(长度可忽略),以10 m/s 的水平速度射入并穿过铝环,落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m ．磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动),问:(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2 m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中, 环中产生了多少电能？ ( g 取10 m/s 2)解析:(1)由楞次定律可知,当小磁铁向右运动时,铝环向右偏斜(阻碍相对运动)． (2)由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出磁铁穿过铝环后的速度为 v ＝x2h g＝9 m/s, 由能量守恒可得W 电＝12Mv 20－12Mv 2－12mv′2＝1.7 J.答案:(1)铝环向右偏 (2)1.7 J[C 组 学霸冲刺]12．如图所示,在光滑的水平面上有一半径r ＝10 cm 、电阻R ＝1 Ω、质量m ＝1 kg 的金属环,以速度v ＝10 m/s 向一有界匀强磁场滑去．匀强磁场方向垂直于纸面向里,B ＝0.5 T ．从环刚开始进入磁场算起,到刚好有一半进入磁场时圆环产生了32 J 的电热,求:(1)此时圆环中电流的瞬时功率． (2)此时圆环运动的加速度．解析:(1)取金属环为研究对象,从刚进入磁场至一半进入磁场的过程中,由能量守恒定律可知,环减少的动能全部转化为电热能,设此时的速度为v 1,则有Q ＝12mv 2－12mv 21,又因为P ＝E 2R ＝(2Brv 1)2R , 由以上两式联立,代入数据解得P ＝0.36 W.(2)由楞次定律可知环此时受到的安培力方向向左,由牛顿第二定律得B 2(2r )2v 1R ＝ma,即a ＝B 2(2r )2v 1mR ＝6×10－2 m/s 2,方向向左．答案:(1)0.36 W (2)6×10－2m/s 2,方向向左。

第四章第7节一、选择题1．以下关于涡流的说法中，正确的是( )A．涡流跟平时常见感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流答案 A解析根据涡流的产生原因(变的磁场中的金属块、电流变的线圈附近的导体中都产生涡流)知，涡流就是平时常见的感应电流，是因为穿过导体的磁通量发生变而产生的，符合感应电流产生的原因，所以A正确，B错误；涡流和其他电流一样，也有热效应和磁效应，错误；硅钢的电阻率大，产生的感应电流——涡流较小，不是不能产生涡流，D错误。

2．(多选)如图所示，闭合金属环从曲面上高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则( )A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于答案BD解析若是匀强磁场，金属环中无涡流产生，无机械能损失，若是非匀强磁场，金属环中有涡流产生，机械能损失转为内能。

3．[2015·临沂高二检测]如图所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况( )A．都做匀速运动B．铁球、铝球都做减速运动．铁球做加速运动，铝球做减速运动D．铝球、木球做匀速运动答案解析解答本题应注意以下两点：(1)磁铁能够吸引具有磁性的铁、钴、镍金属；(2)当穿过金属块的磁通量变时，金属块中有涡流产生。

铁球靠近磁铁时被磁，与磁铁之间产生相互吸引的作用力，故铁球将加速运动；铝球向磁铁靠近时，穿过它的磁通量发生变，因此在其内部产生涡流，涡流产生的感应磁场对原磁场的变起阻碍作用，所以铝球向磁铁运动时会受阻碍而减速；木球为非金属，既不能被磁，也不产生涡流现象，所以磁铁对木球不产生力的作用，木球将做匀速运动。

第四章电磁感应7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动A级抓基础1．(多选)下列仪器是利用涡流工作的有( )A．电磁炉B．微波炉C．金属探测器D．真空冶炼炉答案：ACD2．(多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了( )A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，其是防止涡流而采取的措施．答案：BD3．下列关于涡流的说法中正确的是( )A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流解析：涡流的本质是电磁感应现象中产生的感应电流，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以A正确，B、C错误；硅钢中产生的涡流较小，D错误．答案：A4．(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈围绕在铝框上，这样做的目的是( )A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用 D．起电磁驱动的作用解析：线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，也就是涡流．涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．答案：BC5．(多选)如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( )A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1是磁铁，在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定解析：当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之，不管1向哪个方向转动，2对1的效果总是起到阻尼作用，所以它能使指针很快地稳定下来．答案：ADB级提能力6．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形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)，有关小球的运动情况，下列说法正确的是( )A．整个过程匀速B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动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解析：金属球穿越磁场时，磁通量发生变化产生涡流，机械能转化为内能，所以穿出速度小，D选项正确．答案：D7．(多选)如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则( )A．磁铁振动的幅度不变B．磁铁做阻尼振动C．线圈中有逐渐变弱的直流电D．线圈中有逐渐变弱的交流电解析：磁铁上下振动，使闭合线圈中的磁通量发生周期性变化，所以产生交流电流；交流电流产生感应磁场，会阻碍磁铁的振动，所以振动幅度逐渐减弱，即磁铁做阻尼振动；由于磁铁振动减弱，所以磁通量的变化变弱，所以产生的感应电流也变弱．所以选B、D.答案：BD8．(多选)如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则( )A．线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反B．线框进入磁场区域后，越靠近OO′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大C．线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D．线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能解析：线框在进入和离开磁场的过程中磁通量才会变化，也可以看作其部分在切割磁感线，因此有感应电流，且由楞次定律或右手定则可确定进入和离开磁场时感应电流方向是相反的，故A项正确；当线圈整体都进入匀强磁场后，磁通量就保持不变了，此段过程中不会产生感应电流，故B项错误，但提醒一下的是此时还是有感应电动势的(如果是非匀强磁场，则又另当别论了)；当线框在进入和离开磁场的过程中会有感应电流产生，则回路中有机械能转化为电能，或者说当导体在磁场中做相对磁场的切割运动而产生感应电流的同时，一定会有安培“阻力”阻碍其相对运动，故线框的摆角会减小，但当线框最后整体都进入磁场中后，并只在磁场中摆动时，没有感应电流产生，则机械能保持守恒，摆角就不会再变化，故C项正确，而D项错误．综上所述，选A、C两项．答案：AC9．桌面上放一铜片，一条形磁铁的N极自上而下接近铜片的过程中，铜片对桌面的压力( )A．增大B．减小C．不变D．无法判断是否变化解析：磁铁的N极接近时，自上而下穿过铜片的磁通量增大，在铜片内会产生逆时针方向绕行的感应电流(如右图所示)，使铜片上方呈现N极，阻碍磁铁接近．根据牛顿第三定律，磁铁对铜片有同样大小的作用力，使铜片增加对桌面的压力．故A项正确．答案：A10．著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示．在一块绝缘板的中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来．忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是( )A．圆盘将逆时针转动B．圆盘将顺时针转动C．圆盘不会转动D．无法确定圆盘是否会动解析：瞬间增强的磁场会在周围产生一个顺时针的涡旋电场，负电荷受到逆时针方向的电场力，带动圆盘逆时针转动，而负电荷的这种定向运动则形成了顺时针的环形电流．答案：A高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高中物理学习材料桑水制作第四章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动一、选择题1．(2013·哈师大高二检测)下列应用与涡流有关的是( )A．家用电磁炉B．家用微波炉C．真空冶炼炉D．探雷器解析：家用电磁炉和真空冶炼炉利用涡流的热效应工作，探雷器利用涡流的磁效应工作，而微波炉利用高频电磁波工作．答案：ACD2．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO′旋转，当给以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止；若将环置于磁感应强度为B且大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是( )A．甲环先停B．乙环先停C．两环同时停下D．无法判断两环停止的先后解析：甲不产生感应电流，乙产生感应电流，机械能不断转化为内能，故先停下来．B 对．答案：B3.(2013·合肥高二检测)如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是( )A．铁B．木C ．铝D ．塑料解析：木球、塑料球在光滑水平面上将做匀速运动，B 、D 错误；铁球受磁铁的吸引在光滑水平面上将做加速运动，A 错误；铝球受电磁阻尼作用在光滑水平面上将做减速运动，C 正确．答案：C4.(2010·全国高考Ⅱ)如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d 水平．在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平．线圈从水平面a 开始下落．已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离．若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时，线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ，则( )A ．F d >F c >F bB ．F c <F d <F bC ．F c >F b >F dD ．F c <F b <F d解析：金属线圈进入与离开磁场的过程中，产生感应电流，线圈受到向上的磁场力即安培力，根据F ＝IlB ，E ＝Blv ，I ＝E r 可得：F ＝B 2l 2vr，由此可知线圈所受到的磁场力大小与速度大小成正比．当线圈完全进入磁场时，没有安培力，故F c ＝0；通过水平面b 时，有v 2b ＝2gh ab ，则v b ＝2gh ab ；通过水平面d 时设线圈刚完全进入时的速度为v ′b ，有v 2d －v b ′2＝2gh bd ，则v d ＝v ′2b ＋2gh bd ，而h bd >h ab ，故v d >v b ，则F d >F b ，所以本题答案为D.答案：D5.如图所示，闭合金属环从曲面上h 高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则( )A ．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB ．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC ．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD ．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h解析：若是匀强磁场，金属环中无涡流产生，无机械能损失；A 错误，B 正确．若是非匀强磁场，金属环中有涡流产生，机械能损失转化为内能．C 错误，D 正确．答案：BD6．如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环R 沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平．铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a 1、a 2、a 3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则( )A ．a 1＜a 2＝gB ．a 3＜a 1＜gC ．a 1＝a 3＜a 2D ．a 3＜a 1＜a 2解析：圆环落入螺线管及从螺线管飞出时，环中感应电流所受安培力均向上，故a 1＜g ，a 3＜g ，但经过位置3时速度较快，ΔΦΔt较大，所受安培力较大，故a 3＜a 1＜g .圆环经过位置2时，磁通量不变，不受安培力，a 2＝g ，故A 、B 、D 正确，C 错误．答案：ABD 二、非选择题7.如图所示，在光滑的水平面上，有一半径r ＝10 cm 、电阻R ＝1 Ω、质量m ＝1 kg 的金属环以速度v ＝10 m/s 向一有界磁场滑去．匀强磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B ＝0.5 T ．从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了32 J 热量．求：(1)此时圆环中电流的瞬时功率； (2)此时圆环运动的加速度．解析：(1)由能量守恒mv 2/2＝Q ＋mv ′2/2 而P ＝E 2/R ＝(B ·2r ·v ′)2/R 二式联立可得P ＝0.36 W.(2)a ＝BIL /m ＝B 2(2r )2v ′/mR ＝6×10－2m/s 2，向左． 答案：(1)0.36 W (2)6×10－2m/s 2向左8．如图所示，质量为m ＝100 g 的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h ＝0.8 m ，有一质量为M ＝200 g 的小磁铁(长度可忽略)，以v 0＝10 m/s 的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m ，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动)：(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v ′＝2 m/s ，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g ＝10 m/s 2)解析：(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)． (2)由能量守恒可得：由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出穿过后的速度v ＝3.62hgm/s ＝9 m/sE 电＝12Mv 20－12Mv 2－12mv ′2＝1.7 J.答案：(1)铝环向右偏 (2)1.7 J。

绝密★启用前人教版选修3-2 第7课时 涡流、电磁阻尼和电磁驱动第Ⅰ部分 选择题一、选择题：本题共8小题。

将正确答案填写在题干后面的括号里。

1．下列应用与涡流有关的是( ) A ．高频感应冶炼炉 B ．汽车的电磁式速度表 C ．家用转盘式电度表D ．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流2．如图所示，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦)，现给一个初速度让铜盘转动，下面对观察到的现象描述及解释正确的是()A ．铜盘中没有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去B ．铜盘中有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去C ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将很快停下D ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将越转越快3．如图所示，abcd 是一小金属块，用一根绝缘细杆挂在固定点O ，使金属块绕竖直线OO ′来回摆动，穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟纸面垂直，若摩擦和空气阻力均不计，则()A ．金属块进入或离开磁场区域时，都会产生感应电流B ．金属块完全进入磁场区域后，金属块中无感应电流C ．金属块开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D ．金属块摆动过程中，机械能会完全转化为金属块中产生的电能4．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2。

其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(图中的虚线所示)。

一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是 ()A ．mgbB ．12mv 2＋mgb C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12mv 25．如图所示，条形磁铁从高h 处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S 断开时，至落地用时t 1，落地时速度为v 1；S 闭合时，至落地用时t 2，落地时速度为v 2，则它们的大小关系正确的是()A ．t 1＞t 2，v 1＞v 2B ．t 1＝t 2，v 1＝v 2C ．t 1＜t 2，v 1＜v 2D ．t 1＜t 2，v 1＞v 26．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，将整个装置悬挂起来，当接通开关瞬间，整个圆盘将()A ．顺时针转动一下B ．逆时针转动一下C ．顺时针不断转动D ．逆时针不断转动7．如图所示，A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球同时从A 、B 管上端管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到地面，下列对于两管的描述中可能正确的是()A ．A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 B ．A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的C ．A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的D ．A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的8．如图所示，ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动的过程中，线圈ab 将()A ．静止不动B ．顺时针转动C ．逆时针转动D ．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向第Ⅱ部分 非选择题二、非选择题：本题4个小题。

4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动【限时：30分钟，满分：40分】一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。

在每小题给出的四个选项中. 1~6题只有一项符合题目要求；7~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）1．下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是()A. 质谱仪B. 电磁炉C. 电吹风D. 回旋加速器2．如图所示，在紧贴绕有线圈的铁芯上方（不接触）分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是A. 恒定直流、小铁锅B. 恒定直流、玻璃杯C. 变化的电流、玻璃杯D. 变化的电流、小铁锅3．机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客时．探测线圈内通有交变电流，能产生迅速变化的磁场．当探测线圈靠近金属物体时，这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场．如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了．以下用电器与金属探测器工作原理相似——利用涡流的是()A. 变压器B. 日光灯C. 电磁炉D. 直流电动机4．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图4所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是A. 利用线圈中电流产生的焦耳热B. 利用线圈中电流产生的磁场C. 利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D. 给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电5．下列说法正确的是()A. 奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B. 闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流C. 线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大D. 涡流的形成不一定遵循法拉第电磁感应定律6．如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等，下面判断正确的是（）A. 开关S接通的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数B. 开关S接通的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数C. 开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数大于A2的读数D. 开关S接通电路稳定后再断开的瞬间，电流表A1的读数小于A2的读数7．如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金属环在竖直线OO'的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直．若悬点摩擦和空气阻力不计，且摆动过程中金属环不翻转，则（）A. 金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反B. 金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的应电流越大C. 金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小D. 金属环在摆动过程中，机械能将全部转化为金属环中的电能8．下列说法正确的是（）A. 把金属块放在变化的磁场中可产生涡流B. 在匀强磁场中匀速运动的金属块会产生涡流C. 涡流对于生产和实验，既有有利的一面，也有不利的一面D. 大块金属中无感应电动势产生,直接产生了涡流参考答案1、B；2、D；3、C；4、C；5、A；6、B；7、AC；8、AC；。