人教版高中物理选择性必修第二册·第二章第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动（同步练习含答案）
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第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1.在如图所示的四种磁场中能产生恒定的感生电动势的是( )
2. [多选]下列哪些措施是为了防止涡流的危害( )
A.电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅
B.探雷器的线圈中要通变化着的电流
C.变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成
D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层
3. [多选]如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法正确的是( )
第3题图
A.2是磁体，在1中产生涡流
B.1是磁体，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
4. 如图甲所示，线圈总电阻r＝0.5 Ω，匝数n＝10，其端点a、b与R＝1.5 Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示.下列关于a、b两点电势φa、φb的关系及两点电势差Uab的选项，正确的是( )
第4题图
A.φa>φb，Uab＝1.5 V
B.φa<φb，Uab＝－1.5 V
C.φa<φb，Uab＝－0.5 V
D.φa>φb，Uab＝0.5 V
5. [多选]如图所示是高频焊接原理示意图。线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，下列说法正确的是( )
第5题图
A.电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快
B.电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快
C.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小
D.工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
6. 甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止，若将圆环置于如图所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行，现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是( )
第6题图
A.甲环先停下 B.乙环先停下
C.两环同时停下 D.两环都不会停下
7. 如图所示，上端开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置.小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块(不计空气阻力)( )
第8题图
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
8. [多选] “电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图4所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化覆盖在铝箔上的溶胶，从而粘贴在待封容器的封口处，达到迅速封口的目的.下列有关说法正确的是( )
第8题图
A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔
B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带
C.封口过程中若温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决
D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器
9. 如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的闭合导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间呈线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间变化的变化率的大小应为( )
第9题图
A. B. C. D.
10.半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B＝0.5 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场区域同圆心放置，磁场方向与环面垂直，其中a＝1.0 m，b＝2.0 m，金属圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R＝2 Ω.一金属棒MN与金属圆环接触良好，金属棒的电阻为r＝1 Ω，环的电阻忽略不计。
(1)若棒以v0＝8 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬间(如图所示)M、N间的电压UMN和流过灯L1的电流I1；
第10题图
(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°，若此后磁场随时间均匀变化，其变化率为＝ T/s，求L1的功率P1。
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第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
参考答案
1.C
2.CD
3.AD
4.B
5.AD
6.A
7.C
8.CD
9.C
10. 解：(1)金属棒切割磁感线产生的磁感应电动势大小E1＝B·2av0，
电路中的电流I＝，
UMN＝E1－Ir，
I1＝I，
联立以上各式可得UMN＝4 V，I1＝2 A。
(2)撤去金属棒且磁场均匀变化时，产生的感应电动势E2＝·πa2，
电路中的电流I′＝，
灯泡L1消耗的功率P1＝I′2R，
联立以上各式可得P1＝2 W。
