高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)3 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)測(cè)試題

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)3 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)測(cè)試題，共21頁(yè)。試卷主要包含了渦流，電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)等內(nèi)容，歡迎下載使用。
基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)
要點(diǎn)一、渦流
1．定義
由于電磁感應(yīng)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中旋渦樣的感應(yīng)電流．
2．特點(diǎn)
若金屬的電阻率小，渦流往往很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量很多．
3．對(duì)渦流的理解
(1)本質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
(2)條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身構(gòu)成閉合回路．
(3)特點(diǎn)：整個(gè)導(dǎo)體回路的電阻一般很小，感應(yīng)電流很大，故金屬塊的發(fā)熱功率很大．
4．應(yīng)用
(1)渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用：如真空冶煉爐．
(2)渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用：如探雷器、安檢門．
5．防止
電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器．
(1)途徑一：增大鐵芯材料的電阻率．
(2)途徑二：用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯．
要點(diǎn)二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)
1．電磁阻尼
(1)定義：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象．
(2)應(yīng)用：電學(xué)儀表中利用電磁阻尼使指針很快地停下來，便于讀數(shù)．
2．電磁驅(qū)動(dòng)
(1)定義：如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來的現(xiàn)象．
(2)應(yīng)用：交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)．
要點(diǎn)突破
突破一：對(duì)渦流的成因及渦流中的能量轉(zhuǎn)化
1．渦流產(chǎn)生的條件
渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，渦流產(chǎn)生條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化．并且金屬塊本身可自行構(gòu)成閉合回路．同時(shí)因?yàn)檎麄€(gè)導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流很大，就像水中的漩渦．
2．可以產(chǎn)生渦流的兩種情況
(1)把塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中．
(2)讓塊狀金屬進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．
3．能量變化
伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能并最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．如果金屬塊放在了變化的磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功．金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
4．渦流的利與弊
(1)利：利用渦流原理可制成感應(yīng)爐來冶煉金屬；利用渦流可制成磁電式、感應(yīng)式電工儀表；電能表中的阻尼器也是利用渦流原理制成的．
(2)弊：在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中，由于渦流存在，產(chǎn)生附加損耗，同時(shí)磁場(chǎng)減弱造成電器設(shè)備效率降低．
突破二：電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的理解
1．電磁驅(qū)動(dòng)的原因分析
當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量就發(fā)生變化，例如線圈處于如圖所示的初始狀態(tài)時(shí)，穿過線圈的磁通量為零，當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量就增加了，根據(jù)楞次定律，此時(shí)線圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻礙磁通量的增加，因而線圈會(huì)跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來．
楞次定律的一種理解是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而阻礙磁通量的增加，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，所以線圈也同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而“阻礙”這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電磁驅(qū)動(dòng)也可以用楞次定律來解釋．
2．電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的區(qū)別
典例精析
題型一：對(duì)渦流現(xiàn)象的理解與分析
例一．高頻焊接原理示意圖，如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大可采用( )
A．增大交變電流的電壓
B．增大交變電流的頻率
C．增大焊接縫的接觸電阻
D．減小焊接縫的接觸電阻
變式遷移1：如圖所示，光滑金屬球從高h(yuǎn)的曲面滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)金屬球初速度為零，曲面光滑，則( )
A．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度小于h
B．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度等于h
C．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度等于h
D．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度小于h
題型二：對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)以及電磁阻尼的理解以及應(yīng)用
例二．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)
變式遷移2：如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)．O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈．讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，下列說法中正確的是( )
A．磁鐵左右擺動(dòng)一次，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次
B．磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場(chǎng)的斥力作用
C．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力始終是阻力
D．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力
強(qiáng)化訓(xùn)練
選擇題
1、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對(duì)稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象
B．乙圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬
C．丙圖是無(wú)軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)使空氣電離
D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動(dòng)過程中線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作
2、關(guān)于渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)，下列說法不正確的是（ ）
A．電磁爐利用電磁阻尼工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用電磁驅(qū)動(dòng)工作
B．真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流
C．金屬探測(cè)器應(yīng)用于安檢場(chǎng)所，探測(cè)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
3、雅禮中學(xué)99級(jí)校友陽(yáng)萌發(fā)現(xiàn)不同系統(tǒng)的智能手機(jī)都有其各自的充電器，且不能通用。陽(yáng)萌和他的團(tuán)隊(duì)花了一年多時(shí)間研發(fā)出一種帶有萬(wàn)能芯片可以自動(dòng)識(shí)別不同系統(tǒng)智能手機(jī)的充電器Anker，其中有一款產(chǎn)品支持無(wú)線充電技術(shù)，該技術(shù)使用的是以下哪一種物理原理（ ）
A．電流熱效應(yīng)B．電磁感應(yīng)
C．靜電感應(yīng)D．霍爾效應(yīng)
4、安檢門原理圖如圖所示，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。若工作過程中某段時(shí)間內(nèi)通電線圈中存在順時(shí)針方向（左視圖）均勻增大的電流，則下列說法正確的是（電流方向判斷均從左向右觀察）（ ）
A．有金屬片通過時(shí)，金屬片中會(huì)感應(yīng)出渦流
B．有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向可能改變
C．無(wú)金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針
D．無(wú)金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流可能逐漸減小
5、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對(duì)稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象
B．乙圖是真空治煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬
C．丙圖是金屬探測(cè)器。探測(cè)環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測(cè)金屬物中會(huì)產(chǎn)生渦流
D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)，金屬弦被磁化，弦振動(dòng)過程中線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作
6、如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，一金屬圓環(huán)放置在O點(diǎn)正下方的水平絕緣桌面上?，F(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，在其第一次擺至右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，圓環(huán)始終靜止。則下列說法正確的是（ ）
A．磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用
B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變
C．磁鐵從左到右經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時(shí)，桌面對(duì)圓環(huán)的摩擦力方向相反
D．磁鐵在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能不相等
7、電磁爐又名電磁灶（圖1），它無(wú)須明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，因此熱效率得到了極大的提高。圖2是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（ ）
A．電磁爐通電線圈加直流電，電流越大，電磁爐加熱效果越好
B．電磁爐原理是通電線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作
C．在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì)，電磁爐不能起到加熱作用
D．電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差
8、磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材。如圖所示，電表內(nèi)部由線圈、磁鐵極靴、圓柱形.軟鐵螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（ ）
A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場(chǎng).
B．當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，線圈受到的安培力方向不變
C．通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生
D．在運(yùn)輸時(shí).通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理
9、車速表是用來測(cè)量車輛瞬時(shí)速度的一種裝置，其工作原理如圖所示。永久磁鐵固定在驅(qū)動(dòng)軸上，當(dāng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸會(huì)帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電磁感應(yīng)，由金屬做成的速度盤也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是（ ）
A．速度盤和磁鐵將以相同的角速度同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)
B．在速度盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，穿過整個(gè)速度盤的磁通量發(fā)生了變化
C．速度盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到的安培力驅(qū)使速度盤轉(zhuǎn)動(dòng)
D．速度盤中的感應(yīng)電流是速度盤中的自由電子隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)形成的
10、四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個(gè)祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測(cè)器在地面上進(jìn)行探測(cè)定位，探測(cè)器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線圈中的電流，使探測(cè)器發(fā)出警報(bào)。則（ ）
A．發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定磁場(chǎng)
B．被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流
C．探測(cè)的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱無(wú)關(guān)
D．探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào)
電磁阻尼
電磁驅(qū)動(dòng)
區(qū)
別
產(chǎn)生電流的原因
由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
由于磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流
安培力方向
安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)
導(dǎo)體受安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，推動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)
本質(zhì)聯(lián)系
都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，安培力的作用效果是阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)
2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)
基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)
要點(diǎn)一、渦流
1．定義
由于電磁感應(yīng)，在導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中旋渦樣的感應(yīng)電流．
2．特點(diǎn)
若金屬的電阻率小，渦流往往很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量很多．
3．對(duì)渦流的理解
(1)本質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
(2)條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身構(gòu)成閉合回路．
(3)特點(diǎn)：整個(gè)導(dǎo)體回路的電阻一般很小，感應(yīng)電流很大，故金屬塊的發(fā)熱功率很大．
4．應(yīng)用
(1)渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用：如真空冶煉爐．
(2)渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用：如探雷器、安檢門．
5．防止
電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備中應(yīng)防止鐵芯中渦流過大而導(dǎo)致浪費(fèi)能量，損壞電器．
(1)途徑一：增大鐵芯材料的電阻率．
(2)途徑二：用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯．
要點(diǎn)二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)
1．電磁阻尼
(1)定義：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象．
(2)應(yīng)用：電學(xué)儀表中利用電磁阻尼使指針很快地停下來，便于讀數(shù)．
2．電磁驅(qū)動(dòng)
(1)定義：如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來的現(xiàn)象．
(2)應(yīng)用：交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)．
要點(diǎn)突破
突破一：對(duì)渦流的成因及渦流中的能量轉(zhuǎn)化
1．渦流產(chǎn)生的條件
渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，渦流產(chǎn)生條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化．并且金屬塊本身可自行構(gòu)成閉合回路．同時(shí)因?yàn)檎麄€(gè)導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流很大，就像水中的漩渦．
2．可以產(chǎn)生渦流的兩種情況
(1)把塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中．
(2)讓塊狀金屬進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．
3．能量變化
伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能并最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．如果金屬塊放在了變化的磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功．金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
4．渦流的利與弊
(1)利：利用渦流原理可制成感應(yīng)爐來冶煉金屬；利用渦流可制成磁電式、感應(yīng)式電工儀表；電能表中的阻尼器也是利用渦流原理制成的．
(2)弊：在電機(jī)、變壓器等設(shè)備中，由于渦流存在，產(chǎn)生附加損耗，同時(shí)磁場(chǎng)減弱造成電器設(shè)備效率降低．
突破二：電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的理解
1．電磁驅(qū)動(dòng)的原因分析
當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量就發(fā)生變化，例如線圈處于如圖所示的初始狀態(tài)時(shí)，穿過線圈的磁通量為零，當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量就增加了，根據(jù)楞次定律，此時(shí)線圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻礙磁通量的增加，因而線圈會(huì)跟著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來．
楞次定律的一種理解是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而阻礙磁通量的增加，磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，所以線圈也同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而“阻礙”這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電磁驅(qū)動(dòng)也可以用楞次定律來解釋．
2．電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的區(qū)別
典例精析
題型一：對(duì)渦流現(xiàn)象的理解與分析
例一．高頻焊接原理示意圖，如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大可采用( )
A．增大交變電流的電壓
B．增大交變電流的頻率
C．增大焊接縫的接觸電阻
D．減小焊接縫的接觸電阻
解析： 逐項(xiàng)分析如下
答案： ABC
變式遷移1：如圖所示，光滑金屬球從高h(yuǎn)的曲面滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)金屬球初速度為零，曲面光滑，則( )
A．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度小于h
B．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度等于h
C．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度等于h
D．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，球滾上的高度小于h
解析： 若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則穿過球的磁通量不發(fā)生變化，球中無(wú)渦流，機(jī)械能沒有損失，故球滾上的高度等于h，選項(xiàng)A錯(cuò)B對(duì)．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則穿過球的磁通量發(fā)生變化，球中有渦流產(chǎn)生，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故球滾上的高度小于h，選項(xiàng)C錯(cuò)D對(duì)．
答案： BD
題型二：對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)以及電磁阻尼的理解以及應(yīng)用
例二．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： 因磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)，引起銅盤中磁通量發(fā)生變化而產(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)生電流的條件必須是磁通量發(fā)生變化．故要求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁鐵相同而轉(zhuǎn)速小，不能同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所以正確選項(xiàng)是B.
答案： B
變式遷移2：如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)．O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈．讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，下列說法中正確的是( )
A．磁鐵左右擺動(dòng)一次，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次
B．磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場(chǎng)的斥力作用
C．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力始終是阻力
D．磁鐵所受到的感應(yīng)電流對(duì)它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力
解析： 磁鐵向下擺動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向感應(yīng)電流(從上面看)，并且磁鐵受到感應(yīng)電流對(duì)它的作用力為阻力，阻礙它靠近；磁鐵向上擺動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流(從上面看)，磁場(chǎng)受感應(yīng)電流對(duì)它的作用力仍為阻力，阻礙它遠(yuǎn)離，所以磁鐵在左右擺動(dòng)一次過程中，電流方向改變3次，感應(yīng)電流對(duì)它的作用力始終是阻力，只有C項(xiàng)正確．
答案： C
強(qiáng)化訓(xùn)練
選擇題
1、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對(duì)稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象
B．乙圖是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬
C．丙圖是無(wú)軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)使空氣電離
D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動(dòng)過程中線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作
【答案】B
【解析】
A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對(duì)稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象，故A不符題意；
B．真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，是爐內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，在電的熱效應(yīng)下，產(chǎn)生熱量，熔化金屬（自己燒自己），故B符合題意；
C．丙圖是無(wú)軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)使空氣電離，故C不符題意；
D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動(dòng)過程中線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，故D不符題意；
故選B。
2、關(guān)于渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)，下列說法不正確的是（ ）
A．電磁爐利用電磁阻尼工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用電磁驅(qū)動(dòng)工作
B．真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流
C．金屬探測(cè)器應(yīng)用于安檢場(chǎng)所，探測(cè)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
【答案】A
【解析】
A．電磁爐利用渦流工作，錄音機(jī)在磁帶上錄制聲音利用了電流的磁效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．真空冶煉爐熔化金屬是利用了渦流，故B正確；
C．金屬探測(cè)器應(yīng)用于安檢場(chǎng)所，探測(cè)器利用了渦流的原理，故C正確；
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，故D正確。
本題選不正確的，故選A。
3、雅禮中學(xué)99級(jí)校友陽(yáng)萌發(fā)現(xiàn)不同系統(tǒng)的智能手機(jī)都有其各自的充電器，且不能通用。陽(yáng)萌和他的團(tuán)隊(duì)花了一年多時(shí)間研發(fā)出一種帶有萬(wàn)能芯片可以自動(dòng)識(shí)別不同系統(tǒng)智能手機(jī)的充電器Anker，其中有一款產(chǎn)品支持無(wú)線充電技術(shù)，該技術(shù)使用的是以下哪一種物理原理（ ）
A．電流熱效應(yīng)B．電磁感應(yīng)
C．靜電感應(yīng)D．霍爾效應(yīng)
【答案】B
【詳解】
無(wú)線充電是指利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行充電的設(shè)備，在發(fā)送和接收端各有一個(gè)線圈，發(fā)送端線圈連接交流電源產(chǎn)生變化磁場(chǎng)，接收端線圈因?yàn)榇磐孔兓瘡亩a(chǎn)生電流給電池充電。
故選B。
4、安檢門原理圖如圖所示，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。若工作過程中某段時(shí)間內(nèi)通電線圈中存在順時(shí)針方向（左視圖）均勻增大的電流，則下列說法正確的是（電流方向判斷均從左向右觀察）（ ）
A．有金屬片通過時(shí)，金屬片中會(huì)感應(yīng)出渦流
B．有金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向可能改變
C．無(wú)金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針
D．無(wú)金屬片通過時(shí)，接收線圈中的感應(yīng)電流可能逐漸減小
【答案】A
【詳解】
A．通電線圈中的電流均勻增大，則產(chǎn)生的磁場(chǎng)均勻增大，有金屬片通過時(shí)，穿過金屬片中的磁通量均勻增大，金屬片中會(huì)感應(yīng)出渦流，故A正確；
B．金屬片中渦流的磁場(chǎng)與通電線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，雖然會(huì)對(duì)接收線圈中磁通量的增大有一定的阻礙作用，但不能阻止接收線圈中磁通量增大，所以接收線圈中的感應(yīng)電流的方向不會(huì)改變，故B錯(cuò)誤；
CD．無(wú)金屬片通過時(shí)，接收線圈中的磁通量由左向右均勻增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知接收線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，感應(yīng)電流不變，故CD錯(cuò)誤。
故選A。
5、以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對(duì)稱性思想，做了如上實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象
B．乙圖是真空治煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬
C．丙圖是金屬探測(cè)器。探測(cè)環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測(cè)金屬物中會(huì)產(chǎn)生渦流
D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)，金屬弦被磁化，弦振動(dòng)過程中線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作
【答案】B
【詳解】
A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”，故A正確；
B．真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，是爐內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，在電的熱效應(yīng)下，產(chǎn)生熱量，熔化金屬，故B錯(cuò)誤；
C．丙圖是金屬探測(cè)器。探測(cè)環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測(cè)金屬物中會(huì)產(chǎn)生渦流，故C正確；
D．電吉他的拾音器由磁鐵和線圈組成，鋼弦被磁化，彈動(dòng)鋼弦，相當(dāng)于線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在線圈中就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的音頻電流，電流經(jīng)放大后通過音箱，我們就聽到了聲音，而銅不可以被磁化，則選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，故D正確。
本題選擇錯(cuò)誤的，故選B。
6、如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，一金屬圓環(huán)放置在O點(diǎn)正下方的水平絕緣桌面上。現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，在其第一次擺至右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，圓環(huán)始終靜止。則下列說法正確的是（ ）
A．磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用
B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變
C．磁鐵從左到右經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時(shí)，桌面對(duì)圓環(huán)的摩擦力方向相反
D．磁鐵在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能不相等
【答案】D
【解析】A．由楞次定律推論可知，磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)受到斥力作用，遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)受到引力作用，A錯(cuò)誤；
B．磁鐵由釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量先增大后減小，由于穿過圓環(huán)的磁場(chǎng)方向不變，而磁通量的變化趨勢(shì)發(fā)生了改變，因此感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化，B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)楞次定律，磁鐵從左到右經(jīng)過豎直線兩側(cè)位置時(shí)，圓環(huán)都有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)，故桌面對(duì)圓環(huán)的摩擦力方向均向左，C錯(cuò)誤；
D．由楞次定律推論可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵與圓環(huán)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流對(duì)磁鐵的作用力總是阻力，因此磁鐵在右側(cè)的最高點(diǎn)比釋放點(diǎn)低，則磁鐵在兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢(shì)能不相等，D正確。
7、電磁爐又名電磁灶（圖1），它無(wú)須明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，因此熱效率得到了極大的提高。圖2是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（ ）
A．電磁爐通電線圈加直流電，電流越大，電磁爐加熱效果越好
B．電磁爐原理是通電線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作
C．在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì)，電磁爐不能起到加熱作用
D．電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差
【答案】B
【解析】A．電磁爐通電線圈加直流電，會(huì)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，穿過鍋底的磁通量不會(huì)發(fā)生變化，不能產(chǎn)生渦流，所以沒有加熱效果，故A錯(cuò)誤；
B．電磁爐的原理是磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱，即利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，所以電磁爐通過線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作，故B正確；
C．在鍋和電磁爐中間放一絕緣物質(zhì)，不會(huì)影響渦流的產(chǎn)生，因此不會(huì)影響電磁爐的加熱作用，故C錯(cuò)誤；
D．金屬鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無(wú)數(shù)小渦流而直接加熱鍋，陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料，不會(huì)產(chǎn)生渦流，而不是因?yàn)閷?dǎo)熱性能較差，故D錯(cuò)誤。
8、磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材。如圖所示，電表內(nèi)部由線圈、磁鐵極靴、圓柱形.軟鐵螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（ ）
A．極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場(chǎng).
B．當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，線圈受到的安培力方向不變
C．通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生
D．在運(yùn)輸時(shí).通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理
【答案】D
【詳解】
A．極靴與圓柱間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布，并不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，磁場(chǎng)方向不變，所以線圈受到的安培力方向發(fā)生改變，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．用金屬鋁做線圈框架，主要的原因有：1、鋁不導(dǎo)磁，用鋁做框架可以減小對(duì)磁場(chǎng)的影響，保證儀表的準(zhǔn)確性更高。2、鋁材料較輕、電阻率較小，能更好地利用電磁阻尼現(xiàn)象，使指針迅速停下來。故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．運(yùn)輸過程中由于振動(dòng)會(huì)使指針不停擺動(dòng)，可能會(huì)使指針損壞。將接線柱用導(dǎo)線連在一起，相當(dāng)于把表的線圈電路組成閉合回路，在指針擺動(dòng)過程中線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電磁阻尼原理，阻礙指針擺動(dòng)，防止指針因撞擊而變形，故D選項(xiàng)正確。
故選D。
9、車速表是用來測(cè)量車輛瞬時(shí)速度的一種裝置，其工作原理如圖所示。永久磁鐵固定在驅(qū)動(dòng)軸上，當(dāng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸會(huì)帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電磁感應(yīng)，由金屬做成的速度盤也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)指針指示出相應(yīng)的速度。則下列說法正確的是（ ）
A．速度盤和磁鐵將以相同的角速度同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)
B．在速度盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，穿過整個(gè)速度盤的磁通量發(fā)生了變化
C．速度盤中產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到的安培力驅(qū)使速度盤轉(zhuǎn)動(dòng)
D．速度盤中的感應(yīng)電流是速度盤中的自由電子隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)形成的
【答案】C
【詳解】
A．當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)，速度盤也會(huì)隨磁鐵發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但會(huì)略有滯后，故A錯(cuò)誤；
B．在速度盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，穿過整個(gè)速度盤的磁通量不發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；
C．當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在速度盤中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)中受到安培力，安培力驅(qū)使速度盤轉(zhuǎn)動(dòng)，故C正確；
D．速度盤中的感應(yīng)電流是由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的，不是速度盤中的自由電子隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)形成的，故D錯(cuò)誤。
故選C。
10、四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個(gè)祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測(cè)器在地面上進(jìn)行探測(cè)定位，探測(cè)器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線圈中的電流，使探測(cè)器發(fā)出警報(bào)。則（ ）
A．發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定磁場(chǎng)
B．被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流
C．探測(cè)的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱無(wú)關(guān)
D．探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào)
【答案】D
【詳解】
A．探測(cè)器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流，所以發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的磁場(chǎng)。A錯(cuò)誤；
B．感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線圈中的電流，說明感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的，在線圈中又產(chǎn)生了感應(yīng)電流，從而發(fā)出警報(bào)。B錯(cuò)誤；
C．探測(cè)的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱有關(guān)。發(fā)射線圈中的電流越強(qiáng)，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也越強(qiáng)，其探測(cè)的深度越就越深。C錯(cuò)誤；
D．因?yàn)樘綔y(cè)器產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的，所以探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào)。D正確。
故選D。
電磁阻尼
電磁驅(qū)動(dòng)
區(qū)
別
產(chǎn)生電流的原因
由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
由于磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流
安培力方向
安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)
導(dǎo)體受安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，推動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)
本質(zhì)聯(lián)系
都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，安培力的作用效果是阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)
選項(xiàng)
診斷
結(jié)論
A
電阻、頻率相同，增大交變電壓，則電流變化率增大，由E＝neq \f(ΔΦ,Δt)知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和渦流就增大.
√
B
電阻和交變電壓相同，增大交變電流頻率，則電流變化率也增大．由E＝neq \f(ΔΦ,Δt)知．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和渦流就增大.
√
選項(xiàng)
診斷
結(jié)論
C
在交變電壓和頻率相同的條件下，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同．增大焊接縫處的接觸電阻，接觸電阻處的電壓、功率分配就越大，產(chǎn)生的熱量就會(huì)越大.
√
D
減小焊接縫處的接觸電阻，由C選項(xiàng)分析知熱量不能增大.
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