PAGEPAGE1第7節(jié)渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)[隨堂檢測(cè)]1.如圖所示，在一蹄形磁鐵下面放一個(gè)銅盤，銅盤和磁鐵均可以自由繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩磁極靠近銅盤，但不接觸，當(dāng)磁鐵繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，銅盤將()A．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)B．以較小的轉(zhuǎn)速與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)C．以相同的轉(zhuǎn)速與磁鐵反向轉(zhuǎn)動(dòng)D．靜止不動(dòng)解析：選B.因磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)，引起銅盤中磁通量發(fā)生變更而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而受安培力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，由楞次定律可知安培力的作用是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以銅盤與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)，又由產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件可知，線圈中能產(chǎn)生電流的條件必需是磁通量發(fā)生變更，故銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁鐵相同而轉(zhuǎn)速小，所以正確選項(xiàng)是B.2.(2024·重慶其次外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)如圖所示，一金屬銅球用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將銅球拉離平衡位置并釋放，銅球搖擺過(guò)程中經(jīng)過(guò)有界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，若不計(jì)空氣阻力，則()A．銅球向右穿過(guò)磁場(chǎng)后，還能擺至原來(lái)的高度B．在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，銅球中均有渦流產(chǎn)生C．銅球進(jìn)入磁場(chǎng)后離最低點(diǎn)越近速度越大，渦流也越大D．銅球最終將靜止在豎直方向的最低點(diǎn)解析：選B.銅球向右進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，銅球中將產(chǎn)生焦耳熱，依據(jù)能量守恒知銅球的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為電能，所以回不到原來(lái)的高度了，故A錯(cuò)誤；當(dāng)銅球進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)磁通量發(fā)生變更，均會(huì)產(chǎn)生渦流，故B正確；整個(gè)銅球進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁通量不發(fā)生變更，不產(chǎn)生渦流，即渦流為零，機(jī)械能守恒．離平衡位置越近速度越大，故C錯(cuò)誤；在銅球不斷經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)，機(jī)械能不斷損耗過(guò)程中圓環(huán)越擺越低，最終整個(gè)圓環(huán)只會(huì)在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?fù)u擺，因?yàn)樵诖藚^(qū)域內(nèi)沒(méi)有磁通量的變更(始終是最大值)，所以機(jī)械能守恒，即銅球最終的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?fù)u擺，而不是靜止在最低點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．3.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，視察磁鐵的振幅將會(huì)發(fā)覺(jué)()A．S閉合時(shí)振幅漸漸減小，S斷開(kāi)時(shí)振幅不變B．S閉合時(shí)振幅漸漸增大，S斷開(kāi)時(shí)振幅不變C．S閉合或斷開(kāi)，振幅變更相同D．S閉合或斷開(kāi)，振幅都不發(fā)生變更解析：選A.若S斷開(kāi)，磁鐵振動(dòng)時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變更，但線圈中無(wú)感應(yīng)電流，故振幅不變；若S閉合，有感應(yīng)電流，有電能產(chǎn)生，磁鐵的機(jī)械能越來(lái)越少，振幅漸漸減小，故選A.4.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程為y＝x2，其下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是y＝a的直線(如圖中的虛線所示)，一個(gè)小金屬塊從拋物線上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)曲面足夠長(zhǎng)，則金屬塊在曲面上滑動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()A．mgb B.eq\f(1,2)mv2C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋eq\f(1,2)mv2解析：選D.金屬塊在進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中要產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能要削減，上升的最大高度不斷降低，最終剛好滑不出磁場(chǎng)，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)永不停止，依據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)等于機(jī)械能的損失，即Q＝ΔE＝eq\f(1,2)mv2＋mg(b－a)，故D正確．[課時(shí)作業(yè)]一、單項(xiàng)選擇題1．(2024·海南華僑中學(xué)三亞學(xué)校期末)下列做法中可以減小渦流產(chǎn)生的是()A．在電動(dòng)機(jī)、變壓器的線圈中加入鐵芯B．電動(dòng)機(jī)、變壓器內(nèi)部鐵芯都是由相互絕緣的硅鋼片組成C．在電磁冶金中，把交變電流改成直流D．一些大型用電器采納特制的平安開(kāi)關(guān)解析：選B.在電動(dòng)機(jī)、變壓器中的線圈中加入鐵芯，是為了增加線圈的磁通量，與渦流無(wú)關(guān)．故A錯(cuò)誤；在整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象，要損耗能量，不用整塊的硅鋼鐵芯，用相互絕緣的硅鋼片疊合而成，其目的是為了減小渦流，故B正確；在電磁冶金中，是利用渦流產(chǎn)生的熱量，把交變電流改成直流則不能運(yùn)用．故C錯(cuò)誤；一些大型用電器采納特制的平安開(kāi)關(guān)是為了防止斷電時(shí)由于自感產(chǎn)生的高壓，與渦流無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．2．(2024·甘肅天水一中月考)電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物．下列相關(guān)的說(shuō)法中正確的是()A．鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變更的頻率有關(guān)B．電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作C．金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來(lái)烹飪食物D．電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞削減熱損耗解析：選A.鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變更的頻率有關(guān)，故A正確；直流電不能產(chǎn)生變更的磁場(chǎng)，在鍋體中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁爐不能運(yùn)用直流電，故B錯(cuò)誤；鍋體只能用鐵磁性導(dǎo)體材料，不能運(yùn)用絕緣材料制作鍋體，故C錯(cuò)誤；電磁爐的上表面假如用金屬材料制成，運(yùn)用電磁爐時(shí)，上表面材料發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能，電磁爐上表面要用絕緣材料制作，故D錯(cuò)誤．3.甲、乙兩個(gè)完全相同的銅環(huán)可繞固定軸OO′旋轉(zhuǎn)，當(dāng)給兩環(huán)以相同的初始角速度起先轉(zhuǎn)動(dòng)后，由于阻力，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間后便停止．若將環(huán)置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，甲環(huán)的轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向平行，乙環(huán)的轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直，如圖所示，當(dāng)甲、乙兩環(huán)同時(shí)以相同的角速度起先轉(zhuǎn)動(dòng)后，則下列推斷正確的是()A．甲環(huán)先停B．乙環(huán)先停C．兩環(huán)同時(shí)停下D．無(wú)法推斷兩環(huán)停止的先后解析：選B.由于轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)甲環(huán)的磁通量不變，穿過(guò)乙環(huán)的磁通量變更，所以甲環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，乙環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流．乙環(huán)的機(jī)械能不斷地轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為焦耳熱散失掉，所以乙環(huán)先停下來(lái)．4.如圖所示，閉合導(dǎo)線環(huán)和條形磁鐵都可以繞水平的中心軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)，起先時(shí)磁鐵和圓環(huán)都靜止在豎直平面內(nèi)．若條形磁鐵突然繞OO′軸，N極向紙里、S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過(guò)程中，圓環(huán)將()A．產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，圓環(huán)上端向里、下端向外隨磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)B．產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，圓環(huán)上端向外、下端向里轉(zhuǎn)動(dòng)C．產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)D．產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，圓環(huán)并不轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選A.磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)環(huán)向里的磁通量增加，依據(jù)楞次定律，環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為阻礙磁通量的變更，導(dǎo)線環(huán)與磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以選項(xiàng)A正確．5.如圖所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤(不計(jì)各種摩擦)．現(xiàn)讓銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)，下面對(duì)視察到的現(xiàn)象描述及說(shuō)明正確的是()A．銅盤中既沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又沒(méi)有感應(yīng)電流，銅盤將始終轉(zhuǎn)動(dòng)下去B．銅盤中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而沒(méi)有感應(yīng)電流，銅盤將始終轉(zhuǎn)動(dòng)下去C．銅盤中既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又有感應(yīng)電流，銅盤將很快停下D．銅盤中既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又有感應(yīng)電流，銅盤將越轉(zhuǎn)越快解析：選C.銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律知，盤中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也產(chǎn)生感應(yīng)電流，并且受到電磁阻尼作用，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)而轉(zhuǎn)化為焦耳熱，銅盤將很快停下，C正確，A、B、D錯(cuò)誤．6．(2024·河南永年一中月考)安檢門是一個(gè)用于平安檢査的“門”，“門框”內(nèi)有線圈，線圈中通有變更的電流．假如金屬物品通過(guò)安檢門，金屬中會(huì)被感應(yīng)出渦流，渦流的磁場(chǎng)又反過(guò)來(lái)影響線圈中的電流，從而引起報(bào)警，關(guān)于這個(gè)安檢門的以下說(shuō)法正確的是()A．安檢門能檢查出毒販攜帶的毒品B．安檢門能檢查出旅客攜帶的水果刀C．假如“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門也能正常工作D．安檢門工作時(shí)，主要利用了電流的熱效應(yīng)原理解析：選B.安檢門利用渦流探測(cè)人身上攜帶的金屬物品原理是：線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，會(huì)在金屬物品中產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起線圈中交變電流發(fā)生變更，從而被探測(cè)到．則安檢門不能檢查出毒販攜帶的毒品，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；安檢門能檢查出旅客攜帶的水果刀，選項(xiàng)B正確；假如“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門不能正常工作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；安檢門工作時(shí)，主要利用了電磁感應(yīng)原理，故D錯(cuò)誤．7.如圖所示，蹄形磁鐵的兩極之間放置一個(gè)線圈abcd，磁鐵和線圈都可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磁鐵按圖示方向繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的運(yùn)動(dòng)狀況是()A．俯視，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B．俯視，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同C．線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速D．線圈靜止不動(dòng)解析：選C.當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由楞次定律知，線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻礙磁通量的增加，即感應(yīng)電流的方向必定是使其受到的力矩的方向與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，以減小磁通量的增加，因而線圈跟著轉(zhuǎn)起來(lái)，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速．假如轉(zhuǎn)速相等，線圈中的磁通量不再變更，起“驅(qū)動(dòng)”作用的安培力將消逝．二、多項(xiàng)選擇題8.如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有志向邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放，向右擺至最高點(diǎn)B，不考慮空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是()A．A、B兩點(diǎn)在同一水平線上B．A點(diǎn)高于B點(diǎn)C．A點(diǎn)低于B點(diǎn)D．銅環(huán)最終將做等幅搖擺解析：選BD.銅環(huán)在進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)環(huán)的磁通量發(fā)生變更，環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，將損耗肯定的機(jī)械能，所以A點(diǎn)高于B點(diǎn)，銅環(huán)的擺角會(huì)越來(lái)越小，最終出不了磁場(chǎng)，而做等幅搖擺．9．(2024·陜西西安一中期末)如圖所示是電表中的指針和電磁阻尼器，下列說(shuō)法中正確的是()A．1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流B．2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流C．該裝置的作用是使指針能很快地穩(wěn)定D．該裝置的作用是使指針能夠轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選BC.該裝置為電磁阻尼，2是磁鐵，1為閉合線框，當(dāng)1切割磁感線在1中產(chǎn)生渦流，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，從而使1很快的穩(wěn)定，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．10.如圖所示，A、B為大小、形態(tài)均相同且內(nèi)壁光滑但用不同材料制成的圓管，現(xiàn)將兩圓管豎直固定在相同高度，將兩個(gè)帶相同磁性的小球同時(shí)從A管和B管上端管口處無(wú)初速度釋放，穿過(guò)A管的小球比穿過(guò)B管的小球先落到地面．下列對(duì)于兩管的描述中可能正確的是()A．A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的B．A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的C．A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的解析：選AD.磁性小球穿過(guò)金屬圓管過(guò)程中，將圓管看做很多金屬圓環(huán)，小球的磁場(chǎng)使每個(gè)圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)楞次定律可知，小球向下運(yùn)動(dòng)的加速度小于重力加速度；小球在非金屬材料圓管中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，小球仍舊做自由落體運(yùn)動(dòng)．由以上分析可知，B管中的小球后落地，說(shuō)明磁性小球使B管產(chǎn)生了渦流，即B管肯定是用金屬導(dǎo)體材料制成的．故選項(xiàng)A、D正確．11.(2024·河南駐馬店聯(lián)考)低頻電渦流傳感器可用來(lái)測(cè)量自動(dòng)化生產(chǎn)線上金屬板的厚度．如圖所示，在線圈L1中通以低頻交變電流，它四周會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其正下方有一個(gè)與電表連接的線圈L2，金屬板置于L1、L2之間．線圈L1產(chǎn)生的變更磁場(chǎng)透過(guò)金屬板，L2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．由于金屬板厚度不同，汲取電磁能量強(qiáng)弱不同，導(dǎo)致L2中感應(yīng)電流的強(qiáng)弱不同．則()A．金屬板汲取電磁能量，是由于穿過(guò)金屬板的磁場(chǎng)發(fā)生變更，板中產(chǎn)生渦流B．金屬板越厚，渦流越弱C．L2中產(chǎn)生的是直流電D．L2中產(chǎn)生的是與L1中同頻率的交變電流解析：選AD.線圈L1產(chǎn)生的變更磁場(chǎng)使金屬板產(chǎn)生渦流，所以A正確；金屬板越厚，在變更的磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流越強(qiáng)，即B錯(cuò)誤；線圈L1產(chǎn)生的是變更磁場(chǎng)，所以L2中產(chǎn)生的是與L1中同頻率的溝通電，故C錯(cuò)誤，D正確．12．(2024·江蘇石莊高級(jí)中學(xué)期末)渦流檢測(cè)是工業(yè)上無(wú)損檢測(cè)的方法之一．如圖所示，線圈中通以肯定頻率的正弦溝通電，靠近待測(cè)工件時(shí)，工件內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流，同時(shí)線圈中的電流受渦流影響也會(huì)發(fā)生變更．下列說(shuō)法中正確的是()A．渦流的磁場(chǎng)總是要阻礙穿過(guò)工件磁通量的變更B．渦流的頻率等于通入線圈的溝通電頻率C．通電線圈和待測(cè)工件間存在周期性變更的作用力D．待測(cè)工件可以是塑料或橡膠制品解析：選ABC.依據(jù)楞次定律得知：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更，故渦流的磁場(chǎng)總是要阻礙穿過(guò)工件磁通量的變更，故A正確；感應(yīng)電流的頻率與原電流的頻率是相同的，渦流的頻率等于通入線圈的溝通電頻率，故B正確；因?yàn)榫€圈溝通電是周期變更的，故在工件中引起的溝通電也是周期性變更的，可知通電線圈和待測(cè)工件間存在周期性變更的作用力，故C正確；電磁感應(yīng)只能發(fā)生在金屬物體上，故待測(cè)工件只能是金屬制品，故D錯(cuò)誤．13．(2024·福建惠安嘉惠中學(xué)月考)電磁爐采納感應(yīng)電流(渦流)的加熱原理，是通過(guò)電子線路產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，把鐵鍋放在爐面上時(shí)，在鐵鍋底部產(chǎn)生交變的電流．它具有升溫快、效率高、體積小、平安性好等優(yōu)點(diǎn)．下列關(guān)于電磁爐的說(shuō)法中正確的是()A．電磁爐面板可采納陶瓷材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部B．電磁爐面板可采納金屬材料，通過(guò)面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品C．電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對(duì)食品加熱D．可以通過(guò)變更電子線路的頻率來(lái)變更電磁爐的功率解析：選AD.電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的電氣烹飪器具．由高頻感應(yīng)加熱線圈(即勵(lì)磁線圈)、高頻電力轉(zhuǎn)換裝置、限制器及鐵磁材料鍋底炊具等部分組成．運(yùn)用時(shí)，加熱線圈中通入交變電流，線圈四周便產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)的磁力線大部分通過(guò)金屬鍋體，在鍋底中產(chǎn)生大量渦流，從而產(chǎn)生烹飪所需的熱．所以電磁爐發(fā)熱部分須要用鐵鍋底部，而不能用陶瓷材料，產(chǎn)生的熱量可通過(guò)面板加熱，故面板可采納陶瓷材料，A、D正確，B、C錯(cuò)誤．14．如圖所示，金屬球從曲面上