《红对勾》2022版高中物理人教版选修3-2练习：4-7涡流、电磁阻尼和电磁驱动-Word版含答案.docx

课后巩固提升
限时：45分钟 总分：100分
一、单项选择题(每小题7分，共49分)
1．下列关于涡流的说法中正确的是(　　)
A．涡流跟常见的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量发生变化而产生的
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
2．同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯放在同一变化的磁场中相比较(　　)
A．金属块中的涡流较大，热功率也较大
B．硅钢片中涡流较大，热功率也较大
C．金属块中涡流较大，硅钢片中热功率较大
D．硅钢片中涡流较大，金属块中热功率较大
3.

光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部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)处以初速度v沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是(　　)
A．mgb
B.mv2
C．mg(b－a)
D．mg(b－a)＋mv2
4．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以确定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开头进入磁场到完全穿过磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，有关小球的运动状况，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．穿出时的速度确定小于初速度
5.

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．无法推断是否变化
6.

出名物理学家弗曼曾设计过一个试验，如图所示．在一块绝缘板上中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有很多带负电的小球，整个装置支撑起来．忽视各处的摩擦，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
7.

如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，当磁铁按图示方向绕OO′轴转动，线圈的运动状况是(　　)
A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同
B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同
C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速
D．线圈静止不动
二、多项选择题(每小题7分，共21分)
8．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是接受一整块硅钢，这是由于(　　)
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
9.

如图所示，一光滑水平桌面的左半部分处于竖直向下的匀强磁场内，当一电阻不计的环形导线圈在此水平桌面上向右以某一速度开头滑行时(　　)
A．若整个线圈在磁场内，线圈确定做匀速运动
B．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做加速运动
C．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做减速运动
D．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必定放热
答案
1．A　依据涡流的定义和特点可知选项A正确．
2．A
3．D　金属块进出磁场时，由于涡流现象产生焦耳热而使机械能削减．解答本题首先应明确金属块的初、末状态，然后依据金属块机械能的变化确定所产生的焦耳热总量．
金属块进出磁场时，会产生焦耳热，损失机械能而使金属块所能达到的最高位置越来越低，当金属块所能达到的最高位置为y＝a时，金属块不再进出磁场，不再产生焦耳热．金属块机械能不再损失，在磁场中往复运动．由于金属块削减的动能和重力势能全部转化为内能，所以Q＝|ΔEp＋ΔEk|＝mg(b－a)＋mv2.
4．D　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，所以出射速度小，D选项正确．
5.

A　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(如图)，使铜片上方呈现N极，阻碍磁铁接近．依据牛顿第三定律，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．
6．A　瞬间增加的磁场会在四周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．
7．C　当磁铁转动时，由楞次定律知，线圈中有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，即感应电流的方向必定是使其受到的力的方向与磁铁转动方向相同，以减小磁通量的增加，因而线圈跟着转起来，但转速小于磁铁的转速．假如转速相等，线圈中的磁通量不再变化，起“驱动”作用的安培力将消逝．
8．BD
9．ACD　整个线圈在磁场内时，无感应电流，故不受安培力，线圈做匀速运动，A对；线圈滑出磁场过程中，产生感应电流，受到阻碍它运动的安培力，故线圈做减速运动，机械能转化为内能，选项B错，C、D对．

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10.

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a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则(　　)
A．a1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作平抛运动)
(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/s2)

12．如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺线管A.在弧形轨道上高为h的地方，无初速释放一磁铁B(可视为质点)，B下滑至水平轨道时恰好沿螺线管A的中心轴运动，设A、B的质量分别为M、m，若最终A、B速度分别为vA、vB.

(1)螺线管A将向哪个方向运动？
(2)全过程中整个电路所消耗的电能．

答案
10.ABD　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向上，故a1