2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅動一、選擇題（共15題）1．如圖甲所示的是工業上探測物件表面層內部是否存在缺陷的渦流探傷技術.其原理是用載流線圈使物件內產生渦電流，借助探測線圈測定渦電流的改變，從而獲得物件內部是否斷裂及其位置的信息.如圖乙所示的是一個帶鐵芯的線圈、開關S和電源用導線連接起來的跳環實驗裝置，將一個套環置于線圈上且使鐵芯穿過其中，閉合開關S的瞬間，套環將立刻跳起.對以上兩個實例的理解正確的是

（

）A．渦流探傷技術運用了互感原理，跳環實驗演示了自感現象B．能被探測的物件和實驗所用的套環必須是導電材料C．以上兩個實例中的線圈所連接的電源都必須是變化的交流電源D．以上兩個實例中的線圈所連接的電源也可以都是穩恒電源2．關于電磁感應現象，下列敘述正確的有(

)A．奧斯特發現了電磁感應現象，并利用電磁感應的原理制成了人類歷史上的第一臺發電機B．真空冶煉爐是利用渦流工作的C．麥克斯韋在對理論和實驗資料進行嚴格分析后，發現了法拉第電磁感應定律D．楞次發現了電流的磁效應，并提出了楞次定律3．關于渦流、電磁阻尼、電磁驅動，下列說法不正確的是（）A．電磁爐利用電磁阻尼工作，錄音機在磁帶上錄制聲音利用電磁驅動工作B．真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流C．金屬探測器應用于安檢場所，探測器利用了渦流的原理D．磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用4．關于電磁感應現象，下列說法錯誤的是（）A．變壓器鐵芯做成片狀是為了減小渦流B．真空冶煉爐的爐外線圈應通入高頻交流電C．靈敏電流表在運輸時總要把兩接線柱用導體連接起來，是利用了電磁驅動D．車站和重要場所的安檢門可以探測人身攜帶的金屬物品5．下列實驗現象，屬于電磁感應現象的是A．導線通電后其下方的小磁針發生偏轉B．通電導線AB在磁場中運動C．通電線圈在磁場中轉動D．金屬桿切割磁感線時，電流表指針偏轉6．機場用于安全檢查的“安全門”是應用了下列哪個現象A．渦流 B．靜電除塵 C．磁體產生磁場 D．安全用電7．下列情況中不可能產生渦流的是（）A．把金屬塊放于勻強磁場中 B．讓金屬塊在磁場中勻速運動C．讓金屬塊在磁場中加速運動 D．把金屬塊放于變化的磁場中8．以下屬于電磁驅動現象的（）A．線圈能使振動的磁鐵快速停下來B．無缺口的鋁管比有缺口的鋁管更快使磁鐵勻速運動C．用手把磁鐵轉動，線框跟隨轉動D．U磁鐵能使旋轉的金屬圓盤快速停下來9．英國物理學家麥克斯韋認為,磁場變化時會在空間激發感生電場．如圖所示,一個半徑為r的絕緣細圓環水平放置,環內存在豎直向上的勻強磁場B,環上套一帶電荷量為+q的小球,已知磁感應強度B隨時間均勻增加,其變化率為k,若小球在環上運動一周,則感生電場對小球的作用力所做功的大小是()A．0 B．r2qk/2 C．2πr2qk D．πr2qk10．如圖所示，這是機場、車站等場所的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客的情形，其基本原理是當探測線圈靠近金屬物體時，會在金屬物體中感應出電流。下列科技實例的工作原理，與金屬探測器的工作原理不同的是（）A．真空冶煉爐 B．交流感應電動機C．回旋加速器 D．電子感應加速器11．如圖1所示，線圈abcd固定于勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度隨時間的變化情況如圖2所示．下列關于ab邊所受安培力隨時間變化的F-t圖像（規定安培力方向向右為正）正確的是（

）A．B．C． D．12．純電動汽車是一種節能、環保的交通工具，它的制動能量回收系統通過能量回收再利用，可提高汽車對能量的利用效率，制動能量回收的原理是利用線圈在磁場中轉動，將車輛制動時的部分動能轉化為其他形式的能存儲起來。關于制動能量回收，下列說法正確的是（

）A．制動能量回收利用了電磁感應現象B．制動能量回收利用了電流的熱效應C．制動能量回收時，將車輛制動時的部分動能轉化為內能D．制動能量回收時，將車輛制動時的部分動能轉化為重力勢能13．如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上，小磁體從鋁管正上方由靜止開始下落，在磁體穿過鋁管的過程中，磁體不與管壁接觸，且無翻轉，不計空氣阻力。下列選項正確的是（）A．磁體做勻加速直線運動B．磁體的機械能守恒C．磁體動能的增加量小于重力勢能的減少量D．鋁管對桌面的壓力大于鋁管和磁體的重力之和14．如圖所示，蹄形磁鐵和矩形線圈均可繞豎直軸OO′轉動。從上往下看磁鐵作逆時針轉動時，則（

）A．線圈將作逆時針轉動，轉速與磁鐵相同B．線圈將作逆時針轉動，轉速比磁鐵小C．線圈中產生恒定電流D．線圈中感應電流方向始終是abcda15．如圖，一有界區域內，存在著磁感應強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為L．現有一邊長為L的正方形線框abcd，在外力作用下，保持ac垂直磁場邊緣，并以沿x軸正方向的速度水平勻速地通過磁場區域，若以逆時針方向為電流正方向，下圖中能反映線框中感應電流變化規律的圖是（）A． B．C． D．二、綜合題16．電磁爐是利用高頻電流在電磁爐內部線圈中產生磁場，磁化鐵質鍋底，使之形成無數個小渦流，加快鍋底分子運動，鍋底自身高速發熱達到加熱食物的目的，其工作原理如圖所示．(1)使用微型電腦控制的電磁爐加熱時不產生明火、無煙塵、無廢氣、清潔、安全、高效節能，是現代家庭中理想的灶具，請寫出電磁爐在使用中觸及到的物理知識(只寫兩點)：________________和________________．(2)在使用電磁爐加熱食物時，電磁爐和鍋之間的傳熱方向是：由________傳遞給________；使用電磁爐加熱食物的過程中要消耗________能得到________能．(3)“多寶”牌電磁爐某一款式性能參數如下表所示：根據表中的參數分析，電磁爐與普通的電加熱器相比，有哪些優點？__________________和_______________(請寫出兩點)17．(1)某同學欲將如圖1所示的微安表改裝成量程為的電壓表。已知微安表的內阻為，需要_____（選填“串聯”或“并聯”）________的電阻。(2)該同學用改裝后的電壓表測量某段電路兩端的電壓時，指針所指位置如圖2所示，則所測的電壓為________。(3)微安表在運輸時需要用導體把正負兩個接線柱連在一起，請說明這樣做的理由______。18．人造衛星繞地球運行時，軌道各處地磁場的強弱并不相同。因此，金屬外殼的人造地球衛星運行時，外殼中總有微弱的感應電流。查找資料，了解這一現象產生的原因和能量轉化情況，以及對衛星的運行可能會產生怎樣的影響。19．如圖所示，一狹長的銅片能繞O點在紙面平面內擺動，有界的磁場其方向垂直紙面向里，銅片在擺動時受到較強的阻尼作用，很快就停止擺動，如果在銅片上開幾個長縫，銅片可以在磁場中擺動較多的次數后才停止擺動，這是為什么。20．如圖，勻強磁場的磁感應強度方向垂直于紙面向里，寬度為，上、下邊界與地面平行，下邊界與地面相距．將一個邊長為，質量為m，總電阻為R的正方形剛性導電線框ABCD置于勻強磁場區域上方，線框CD邊與磁場上邊界平行，從高于磁場上邊界h的位置靜止釋放，h的值能保證AB邊勻速通過磁場區域．從AB邊離開磁場到CD邊落在地面所用時間是AB邊界通過磁場時間的2倍（重力加速度為g），求：（1）線框通過磁場過程中電流的方向；（2）磁場區域磁感應強度的大小；（3）根據CD邊剛進入磁場時線框加速度a與h的函數關系，分析h在不同情況下加速度的大小和方向，計算線框通過磁場區域產生的熱量．21．如圖所示，線圈中的電流隨時間變化時，導體中有感應電流嗎？如果有，它的形狀像什么？參考答案：1．B2．B3．A4．C5．D6．A7．A8．C9．D10．C11．C12．A13．C14．B15．C16．

電流產生磁場

熱傳遞(分子運動加快、內能增加，溫度升高

鍋

電磁爐

電

內

熱效率高

功率調節范圍大17．

串聯

利用電磁阻尼原理，目的是保護電表指針，防止指針打壞18．當穿過人造衛星的磁通量發生變化時，外殼中會有渦流產生，這一電能的產生是由機械能轉化來的。它會導致衛星機械能減少，會使軌道半徑減小，造成衛星離地高度下降。19．沒有開長縫的銅片繞O點在紙面內擺動時，由于磁場有圓形邊界，通過銅片的磁通量會發生變化，在銅片內產生較大的渦流，渦流在磁場中所受的安培力總是阻礙銅片的擺動，因此銅片很快就停止擺動；如果在銅片上開有多條長縫