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第二章电磁感应

3涡流、电磁阻尼和电磁驱动

基础过关练

题组一电磁感应现象中的感生电场

1.下列说法中正确的是()

A.感生电场的电场线是不闭合的

B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场

C.感生电场的方向同样也可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定

D.若空间没有闭合电路,即使磁场变化也不会产生感生电场

2.(经典题)如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球的电荷量不变,那么()

A.磁场力对小球一直做正功

B.小球受到的磁场力不断增大

C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动

D.小球受到的磁场力大小不变

题组二涡流

3.如图所示,将绝缘导线绕在柱形铁块上,导线内通以交变电流,铁块内就会产生感应电流,即涡流。当线圈内部空间的磁感线方向竖直向上,在铁块内产生(自上而下观察)沿虚线顺时针方向的涡流时,下列说法正确的是()

A.绝缘导线中的电流正在减小

B.绝缘导线中的电流由b流向a

C.为减小涡流,可以增大交变电流的频率

D.为减小涡流,可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片,涂上绝缘层后叠放起来

4.如图所示是车站、机场等场所用于安全检查的安检门,“门框”内有线圈,线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门,金属中会产生涡流,涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而引起报警。下列关于安检门的说法正确的是()

A.安检门能检查出毒贩携带的毒品

B.安检门能检查出旅客携带的金属水果刀

C.安检门工作时,主要利用了电流的热效应原理

D.如果“门框”的线圈中通上恒定电流,安检门也能正常工作

题组三电磁阻尼和电磁驱动

5.(教材习题改编)如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开,磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈,仍将磁铁托起到同一高度后放开,则下列说法正确的是()

A.放闭合线圈后,磁铁会更不容易停下来

B.磁铁、弹簧、地球组成的系统机械能守恒

C.弹簧和磁铁减少的机械能转化为闭合线圈的电能

D.磁铁在运动过程中一直受到向上的安培力的阻碍作用

6.如图,条形磁铁位于固定在竖直平面内的半圆光滑轨道的圆心位置,轨道半径为R,一质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑,重力加速度大小为g。下列说法正确的是()

A.金属球中不会产生感应电流

B.金属球会运动到半圆轨道的另一端

C.金属球受到的安培力做正功

D.金属球产生的总热量为mgR

7.磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置,该刹车装置的原理图(从后朝前看)如图所示,停车区的轨道两侧装有强力磁铁,当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过,车很快停下来,关于该装置刹车原理,下列判断正确的是()

A.利用铜片与强力磁铁的摩擦刹车

B.利用铜片被磁化成磁体与强力磁铁作用刹车

C.利用铜片中涡流的磁场与强力磁铁作用刹车

D.利用铜片中涡流的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动而刹车

8.(教材习题改编)如图所示,在水平绝缘桌面上放置一个金属圆环,圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。条形磁铁沿水平方向移动时,金属圆环将受到水平方向的驱动力,关于这个现象,下列说法正确的是()

A.驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同

B.驱动力的方向跟条形磁铁哪一极朝下有关

C.金属圆环中会产生顺时针方向的感应电流(俯视)

D.若将金属圆环换成橡胶圆环,仍会受到驱动力

9.如图是一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间。铝框可以绕支点自由转动,先使铝框和磁铁静止,转动磁铁,观察铝框的运动,可以观察到()

A.铝框与磁铁转动方向相反

B.铝框始终与磁铁转动得一样快

C.铝框是因为受到安培力而转动的

D.当磁铁停止转动后,如果没有空气阻力和摩擦阻力,铝框将保持匀速转动

10.(经典题)零刻度在表盘正中间的电流计,非常灵敏,通入电流后,线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作用达到平衡时,指针在示数附近的摆动很难停下,使读数变得困难。在指针转轴上装上扇形铝框或扇形铝板,在合适区域加上磁场,可以解决此困难。下列方案合理的是()

能力提升练

题组一涡流的产生及应用

1.涡流内检测技术是一项用来检测各种金属管道是否有破损的技术。如图是检测仪在管道内运动及其工作原理剖面示意图,当激励线圈中通以正弦式交流电(电流大小、方向周期性变化)时,金属管道壁内会产生涡流,涡流的磁场会影响检测线圈的电流。以下说法正确的是()

A.检测线圈消耗功率等于激励线圈输入功率

B.在管道内某处检测时,