2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动专题复习 2021—2022 学年高中物理人 教版（2019）选择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（　　） A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作 B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 2．如图所示的电路中 L 为自感线圈其直流电阻阻值与电阻 R 阻值相等，C 为电容器，电源内阻不可忽略。 当开关 S 由闭合变为断开的瞬间，下列说法正确的是（　　） A．电容器将放电 B．没有电流通过 B 灯 C．A 灯闪亮一下再逐渐熄灭 D．流经电阻 R 的电流方向向右 3．如图所示，甲、乙为形状与大小均相同且内壁光滑的圆筒，竖直固定在相同高度。两块相同的钕铁硼 强磁铁，从甲、乙上端筒口同一高度同时无初速度释放，穿过乙筒的磁铁先落到地面。关于两圆筒的制作 材料，下列可能正确的是（　　） A．甲—塑料，乙—铝 B．甲—铜，乙—胶木 C．甲—玻璃，乙—塑料 D．甲—毛竹，乙—木头 4．如图所示的区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B.一个电阻为 R、半径为 L、圆心角为 45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 O 轴匀速转动(O 轴位于磁场边界)，周期为 T，t＝0 时刻线框置于如 图所示位置，则线框内产生的感应电流的图像为(规定电流顺时针方向为正)(　　) A． B． C． D． 5．如图所示，闭合线框 ABCD 和 abcd 可分别绕轴线 OO� 转动。当线框 abcd 绕 OO� 轴逆时针转动时（沿轴 OO� 方向看），下列关于线框 ABCD 的转动情况的说法正确的是（　　） A．线框 ABCD 也随 abcd 逆时针转动，只不过稍微慢了些 B．线框 ABCD 也随 abcd 逆时针转动，只不过稍微快了些 C．线框 ABCD 顺时针转动，只不过稍微慢了些 D．线框 ABCD 顺时针转动，只不过稍微快了些 6．关于电磁灶的加热原理，下列说法正确的是(　　) ① 电磁灶加热与微波炉加热原理是一样的　②电磁灶是利用电磁感应原理制成的　③电磁灶是热量从灶口 传递给锅中的食物达到加热的目的　④电磁灶工作时，灶不会生热 A．②④ B．①③ C．①② D．②③ 7．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图。炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生 磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢质） 锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体 的作用从而煮食。因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或 器具都适用。以下说法正确的是（　　） A．最好使用铝锅或铜锅 B．最好使用平底不锈钢锅或铁锅 C．最好使用陶瓷锅或耐热玻璃锅 D．在电磁炉与铁锅之间放一层白纸后无法加热 8．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入 被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控 制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属，该炉的加热原理是（　　） A．利用线圈中电流产生的焦耳热 B．利用线圈中电流产生的磁场 C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流 D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电 9．水平放置的玻璃板上方有一用细线悬挂的可自由旋转的小磁针，下方有一水平放置的铜圆盘。圆盘的 轴线与小磁针悬线在同一直线上，初始时小磁针与圆盘均处于静止状态。当圆盘绕轴逆时针方向匀速转动 时，下列说法正确的是（　　） A．小磁针不动 B．小磁针逆时针方向转动 C．小磁针顺时针方向转动 D．由于圆盘中没有磁通量的变化，圆盘中没有感应电流 10．下列关于涡流的说法中正确的是（　　） A．在硅钢片中不能产生涡流 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．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的 11．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会反向转动，且跟磁体转动的一样快 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能不变，所需时间变短 D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利 用了电磁驱动原理 12．如图所示，一根两端开口、长为 1 m 的铜管竖直放置，把一个磁性很强的圆柱形磁体从管上端放入管 中，磁体直径略小于铜管内径，磁体过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则（　　） A．磁体下落变慢，主要是因为磁体受到空气阻力作用 B．磁体下落变慢，主要是因为磁体受到金属铜的吸引 C．铜管内电流方向保持不变 D．铜管对磁体的作用力方向始终向上 13．如图是高频焊接原理示意图。当线圈中通以高频交流电时，待焊工件中就会产生感应电流，感应电流 产生的热量将金属融化，把工件焊接在一起。很多自行车架就是用这种办法焊接的。下列说法正确的是（ ） A．通电时，待焊工件的各个位置都将发热融化，以完成焊接 B．交流电的峰值不变，若频率越高，则焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升高得很快，是因为焊缝处比工件的其它部分电阻小 D．改换成直流电源，一样可以完成焊接工作 14．如图所示，在蹄形磁铁的两极间有一可以转动的铜盘（不计各种摩擦），现让铜盘转动．下面对观察 到的现象描述及解释正确的是： A．铜盘中没有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去 B．铜盘中有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去 C．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将很快停下 D．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将越转越快 15．如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上放一小铁锅冷水。现接通交流电源，几分钟后，锅中 t0 的水沸腾起来， 时刻的电流方向已在图中标出，且此时电流正在增大，下列说法正确的是（　　） A．线圈中电流变化越大，自感电动势越大，自感系数也增大 B．小铁锅中产生涡流，涡流的热效应使水沸腾起来 t0 C． 时刻，从上往下看，小铁锅中的涡流沿逆时针方向 D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流 二、填空题（共 4 题） 16．若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到______的作用，______使导 体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。 17．手机是利用_______传送信号的；电磁炉是利用________加热的；医院里常用的 CT 检查是利用______ ___来成像的． 18．电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质锅底，使之形成无数个小涡流，加快 锅底分子运动，锅底自身高速发热达到加热食物的目的，其工作原理如图所示． (1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能，是现代家庭 中理想的灶具，请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(只写两点)：________________和_____________ ___． (2)在使用电磁炉加热食物时，电磁炉和锅之间的传热方向是：由________传递给________；使用电磁炉加 热食物的过程中要消耗________能得到________能． (3)“多宝”牌电磁炉某一款式性能参数如下表所示： 根据表中的参数分析，电磁炉与普通的电加热器相比，有哪些优点？__________________和____________ ___ (请写出两点) 19．某同学探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如图所示，打点计时器的电源 为 50Hz 的交流电。 （1）下列实验操作中，正确的有______； A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面 C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落 D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 （2）该同学按照正确的步骤进行实验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下 落的一段，确定一合适的点为 O 点，每隔一个计时点取一个计数点，标为 1、2、3、…、8。用刻度尺量出 各计数点的相邻计时点到 O 点的距离，记录在纸带上，如图所示。 计算相邻计时点间的平均速度 v ，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整。 位置 v /  cm / s  1 2 3 4 24.5 33.8 37.8 ( ) 5 6 7 8 39.5 39.8 39.8 39.8 （3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是___________；磁 铁受到阻尼作用的变化情况是______________________。 （4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁 铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果得 到什么结论？( ) 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示是利用高频交流电焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈 A 是通高频交流电的线圈，B 是 自行车零件，a 是待焊接口，焊接时接口两端接触在一起，当 A 中通有交流电时，B 中会产生感应电流， 使得接口处金属熔化而焊接起来. （1）试分析说明，焊接的快慢与交变电流的频率有什么关系. （2）试解释说明，为什么焊接过程中，接口 a 处被熔化而零件其他部分并不是很热. 21．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 挂有一光滑螺旋管 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 时恰好沿螺旋管 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）螺旋管 A 将向哪个方向运动？ （2）全过程中整个电路所消耗的电能． 22．如图所示装置，可以用来演示电磁阻尼现象.把铜片悬挂在电磁铁的两极间，形成一个摆.在电磁铁线 圈（图中未画出）未通电时，铜片可以自由摆动，要经过较长时间才会停下来.而电磁铁线圈通电后，铜片 会很快稳定并停下来.为什么？ 23．如图所示，用导线