2019-2020年高中物理 第1章第3節(jié)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用檢測(cè)試題 魯科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第1章第3節(jié)電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用檢測(cè)試題 魯科版選修3-2 1.電磁灶是利用電磁感應(yīng)引起的渦流加熱的原理來(lái)工作的,它主要是由感應(yīng)加熱線圈、灶臺(tái)臺(tái)板和烹飪鍋等組成,如圖所示.電磁灶的臺(tái)面下布滿了線圈,當(dāng)通過(guò)高頻交流電時(shí),在臺(tái)板和金屬鍋之間產(chǎn)生交變磁場(chǎng),磁感線穿過(guò)鍋體,產(chǎn)生感應(yīng)電流——渦流,這種感應(yīng)電流在金屬鍋體中產(chǎn)生熱效應(yīng),從而達(dá)到加熱和烹飪食物的目的.下列可導(dǎo)致加熱效果明顯的是( ) A.交流電的頻率增加 B.交流電的頻率降低 C.將金屬鍋換成陶瓷鍋 D.將底面積較大的鍋換成底面積較小的鍋 解析:選A.逐項(xiàng)分析如下: 選項(xiàng) 診斷 結(jié)論 A 交流電的頻率增加,說(shuō)明電流變化快,所產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大,產(chǎn)生的渦流大,加熱效果越明顯 √ B 與A選項(xiàng)相反 C 陶瓷鍋不能形成渦流,加熱效果差 D 鍋底面積越小,形成渦流的范圍越小,加熱效果差 2.變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成,而不采用一整塊硅鋼,這是為了( ) A.增大渦流,提高變壓器的效率 B.減小渦流,降低變壓器的效率 C.增大渦流,減小鐵芯的發(fā)熱量 D.減小渦流,減小鐵芯的發(fā)熱量 解析:選D.渦流的主要效應(yīng)之一就是熱效應(yīng),而變壓器的鐵芯發(fā)熱是我們所不希望出現(xiàn)的,故不采用整塊硅鋼,而采用薄硅鋼片疊壓在一起,目的是減少渦流,減小鐵芯的發(fā)熱量,進(jìn)而提高變壓器的效率.選D. 3.如圖所示,磁帶錄音機(jī)可用來(lái)錄音,也可用來(lái)放音.其主要部件為可勻速行進(jìn)的磁帶a和繞有線圈的磁頭b,不論是錄音還是放音過(guò)程,磁帶或磁隙軟鐵會(huì)存在磁化現(xiàn)象.對(duì)于它們?cè)阡浺?、放音過(guò)程中的主要工作原理,下列說(shuō)法正確的是( ) A.放音的主要原理是電磁感應(yīng),錄音的主要原理是電流的磁效應(yīng) B.錄音的主要原理是電磁感應(yīng),放音的主要原理是電流的磁效應(yīng) C.放音和錄音的主要原理都是磁場(chǎng)對(duì)電流的作用 D.放音和錄音的主要原理都是電磁感應(yīng) 解析:選A.錄音過(guò)程及原理是:先將聲音信號(hào)通過(guò)話筒轉(zhuǎn)換成變化的電流信號(hào),加在題圖中的線圈上,由于電流的磁效應(yīng),變化電流產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)信號(hào)將由于磁帶被磁化而記錄在勻速經(jīng)過(guò)的磁帶上,是電流的磁效應(yīng).放音過(guò)程是該過(guò)程的逆過(guò)程,磁帶勻速通過(guò)磁隙,由于磁帶上變化的磁場(chǎng)使磁頭發(fā)生磁化現(xiàn)象,使磁頭線圈的磁通量發(fā)生變化,導(dǎo)致磁頭上的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流通過(guò)揚(yáng)聲器即發(fā)出聲音,是電磁感應(yīng)過(guò)程.故選項(xiàng)A是正確的. 4.如圖所示是冶煉金屬的感應(yīng)爐的示意圖.高頻感應(yīng)爐中裝有待冶煉的金屬,當(dāng)線圈中通有電流時(shí),通過(guò)產(chǎn)生渦流來(lái)熔化金屬.以下關(guān)于高頻感應(yīng)爐的說(shuō)法中正確的是( ) A.高頻感應(yīng)爐的線圈中必須通有變化的電流,才會(huì)產(chǎn)生渦流 B.高頻感應(yīng)爐的線圈中通有恒定的電流,也可以產(chǎn)生渦流 C.高頻感應(yīng)爐是利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱使金屬熔化的 D.高頻感應(yīng)爐是利用線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使金屬熔化的 解析:選A.變化的電流才能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),引起磁通量的變化,產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,恒定電流不會(huì)使感應(yīng)爐中的磁通量發(fā)生變化,不會(huì)有渦流產(chǎn)生,選項(xiàng)A對(duì)、B錯(cuò);當(dāng)感應(yīng)爐內(nèi)裝入待冶煉的金屬時(shí),會(huì)在待冶煉的金屬中直接產(chǎn)生渦流來(lái)加熱金屬,而不是利用線圈中電流產(chǎn)生的焦耳熱,也不是利用線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)加熱,C、D錯(cuò)誤. 5.彈簧上端固定,下端懸掛一根磁鐵.將磁鐵托到某一高度后放開(kāi),磁鐵能上下振動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間才停下來(lái).如果在磁鐵下端放一個(gè)固定的閉合線圈,使磁鐵上下振動(dòng)時(shí)穿過(guò)它(如圖),磁鐵就會(huì)很快地停下來(lái),解釋這個(gè)現(xiàn)象,并說(shuō)明此現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的情況. 解析:當(dāng)磁鐵穿過(guò)固定的閉合線圈時(shí),在閉合線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙磁鐵和線圈靠近或離開(kāi),也就使磁鐵振動(dòng)時(shí)除了空氣阻力外,還有線圈的磁場(chǎng)力作為阻力,克服阻力需要做的功較多,彈簧振子的機(jī)械能損失較快,因而會(huì)很快停下來(lái). 答案:見(jiàn)解析 一、選擇題 1.下列關(guān)于渦流的說(shuō)法中正確的是( ) A.渦流跟平時(shí)常見(jiàn)的感應(yīng)電流一樣,都是因?yàn)榇┻^(guò)導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的 B.渦流不是感應(yīng)電流,而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流 C.渦流有熱效應(yīng),但沒(méi)有磁效應(yīng) D.在硅鋼中也能產(chǎn)生渦流 解析:選AD.渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,只不過(guò)是由金屬塊自身構(gòu)成回路,它既有熱效應(yīng),也有磁效應(yīng),所以A正確,B、C錯(cuò)誤.硅鋼中產(chǎn)生的渦流較小,并不是不能產(chǎn)生渦流,D項(xiàng)正確. 2.如圖所示,A、B兩圖是把帶絕緣層的線圈繞在軟鐵上,C、D兩圖是把帶絕緣層的線圈繞在有機(jī)玻璃上,則能產(chǎn)生渦流的是( ) 解析:選A.只有穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)體的磁通量發(fā)生變化,才產(chǎn)生渦流,B錯(cuò)在是直流電源,C、D不是導(dǎo)體. 3.唱卡拉OK用的話筒內(nèi)有放大聲音的裝置,其中有一種是動(dòng)圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈,線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中,當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí),線圈就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),下列說(shuō)法中正確的是( ) A.該裝置是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B.該裝置是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C.膜片振動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量不變 D.膜片振動(dòng)時(shí),金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 解析:選B.動(dòng)圈式話筒的工作特點(diǎn)是線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng),產(chǎn)生了電流,可知B對(duì). 4.如圖所示,一條形磁鐵從靜止開(kāi)始向下穿過(guò)一個(gè)用雙線繞成的閉合線圈,條形磁鐵在穿過(guò)線圈的過(guò)程中( ) A.做自由落體運(yùn)動(dòng) B.做減速運(yùn)動(dòng) C.做勻速運(yùn)動(dòng) D.做非勻變速運(yùn)動(dòng) 解析:選A.雙線繞成的線圈由于兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通量相互抵消,不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),所以磁鐵將做自由落體運(yùn)動(dòng). 5.如圖所示,一光滑水平桌面的左半部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),當(dāng)一電阻不計(jì)的環(huán)形導(dǎo)線圈在此水平桌面上向右以某一速度開(kāi)始滑行時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ) A.若整個(gè)線圈在磁場(chǎng)內(nèi),線圈一定做勻速運(yùn)動(dòng) B.線圈從磁場(chǎng)內(nèi)滑到磁場(chǎng)外過(guò)程,必做加速運(yùn)動(dòng) C.線圈從磁場(chǎng)內(nèi)滑到磁場(chǎng)外過(guò)程,必做減速運(yùn)動(dòng) D.線圈從磁場(chǎng)內(nèi)滑到磁場(chǎng)外過(guò)程,必定放熱 解析:選ACD.整個(gè)線圈在磁場(chǎng)內(nèi)時(shí),無(wú)感應(yīng)電流,故不受安培力,線圈做勻速運(yùn)動(dòng),A對(duì);線圈滑出磁場(chǎng)過(guò)程中,產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到阻礙它運(yùn)動(dòng)的安培力,故線圈做減速運(yùn)動(dòng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,選項(xiàng)B錯(cuò),C、D對(duì). 6.如圖所示,閉合金屬環(huán)從光滑曲面上h高處滾下,又沿曲面的另一側(cè)上升.設(shè)環(huán)的初速度為零,摩擦不計(jì),曲面處在圖中磁場(chǎng)中,則( ) A.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)滾上的高度小于h B.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)滾上的高度等于h C.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)滾上的高度等于h D.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)滾上的高度大于h 解析:選B.若磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),穿過(guò)環(huán)的磁通量不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,即無(wú)機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化,機(jī)械能守恒,故A錯(cuò),B正確;若磁場(chǎng)為非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)內(nèi)要產(chǎn)生電能,機(jī)械能減少,故D錯(cuò)誤. 7.如圖所示,在光滑水平面上固定一條形磁鐵,有一小球以一定的初速度向磁鐵方向運(yùn)動(dòng).如果發(fā)現(xiàn)小球做減速運(yùn)動(dòng),則小球的材料不可能是( ) A.鐵 B.木 C.鋁 D.塑料 解析:選ABD.小球做減速運(yùn)動(dòng),說(shuō)明小球受到阻力的作用,若為鐵球,在小球靠近磁鐵過(guò)程中,鐵球?qū)⒈淮呕?,磁化后小球與磁鐵間為吸引力,對(duì)小球來(lái)講是動(dòng)力不是阻力,A錯(cuò)誤;若為木球或塑料球,在它們靠近的過(guò)程中,既不被磁化,也不產(chǎn)生感應(yīng)電流,與磁鐵之間沒(méi)有相互作用,B、D錯(cuò)誤;若為鋁球,在小球靠近磁鐵的過(guò)程中將產(chǎn)生渦流,渦流在磁場(chǎng)中阻礙小球的運(yùn)動(dòng),使小球做減速運(yùn)動(dòng),C正確,故選ABD. 8.磁電式儀表的線圈通常用鋁框當(dāng)骨架,把線圈繞在鋁框上,這樣做的目的是( ) A.防止渦流而設(shè)計(jì)的 B.利用渦流而設(shè)計(jì)的 C.起電磁驅(qū)動(dòng)的作用 D.起電磁平衡的作用 解析:選B.線圈通電后,在安培力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),鋁框隨之轉(zhuǎn)動(dòng),并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,就是渦流,渦流阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),使線圈偏轉(zhuǎn)后較快停下來(lái).所以,這樣做的目的是利用渦流來(lái)起電磁阻尼的作用.B正確,A、C、D錯(cuò)誤. 如圖所示,A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑,但用不同材料制成的圓管.將它們豎直固定在相同高度.兩個(gè)相同的磁性小球,同時(shí)從A、B管上端的管口無(wú)初速度釋放,穿過(guò)A管的小球比穿過(guò)B管的小球先落到地面.下列關(guān)于兩管的描述可能正確的是( ) A.A管是用鋁制成的,B管是用銅制成的 B.A管是用鋁制成的,B管是用膠木制成的 C.A管是用膠木制成的,B管是用塑料制成的 D.A管是用膠木制成的,B管是用鋁制成的 解析:選D.若兩管都是金屬材料制成的,小球下落過(guò)程中管壁都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,兩球機(jī)械能都減小,幾乎同時(shí)落地.若兩管都是絕緣體制成的,管壁不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,兩球機(jī)械能不變,仍做自由落體運(yùn)動(dòng),同時(shí)落地,由此可見(jiàn),若A管內(nèi)小球先落地,A管必定是絕緣體制成的,B管是金屬材料制成的,D正確,A、B、C錯(cuò)誤. (xx荊州高二期末)如圖所示,一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O處,使金屬圓環(huán)在豎直線OO′的兩側(cè)來(lái)回?cái)[動(dòng)的過(guò)程中穿過(guò)水平方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力均不計(jì).則( ) A.金屬環(huán)每次進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)都有感應(yīng)電流,而離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)沒(méi)有感應(yīng)電流 B.金屬環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后越靠近OO′線時(shí)速度越大,而且產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大 C.金屬環(huán)開(kāi)始擺動(dòng)后,擺角會(huì)越來(lái)越小,擺角小到某一值后不再減小 D.金屬環(huán)在擺動(dòng)一段時(shí)間后將停在最低點(diǎn) 解析:選C.金屬環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中,穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量變化,環(huán)內(nèi)都會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,所以擺角越來(lái)越小,最后,當(dāng)環(huán)不再進(jìn)出磁場(chǎng),而是在磁場(chǎng)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)擺角不再變化,A、D錯(cuò)誤,C正確.越靠近OO′,金屬環(huán)的速度越大,但穿過(guò)環(huán)的磁通量不變,沒(méi)有感應(yīng)電流,B錯(cuò)誤. 二、非選擇題 如圖所示,在光滑的水平面上有一半徑r=10 cm、電阻R=1 Ω、質(zhì)量m=1 kg的金屬環(huán),以速度v=10 m/s向一有界磁場(chǎng)滑去.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,B=0.5 T,從環(huán)剛進(jìn)入磁場(chǎng)算起,到剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),圓環(huán)釋放了32 J的熱量,求: (1)此時(shí)圓環(huán)中電流的瞬時(shí)功率; (2)此時(shí)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度的大?。? 解析:(1)由能量守恒 =Q+, 而P== 兩式聯(lián)立可得P=0.36 W. (2)a===610-2 m/s2. 答案:(1)0.36 W (2)610-2 m/s2 高頻焊接(利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生熱量進(jìn)行焊接)是一種常用焊接方法,其原理如圖所示.將半徑是10 cm的待焊接圓形金屬工件放在用金屬導(dǎo)線做成的1000匝線圈中,然后在線圈中通以變化的電流,線圈中產(chǎn)生垂直于金屬工件所在平面的變化磁場(chǎng),磁場(chǎng)的變化率為=10π T/s.焊縫處(待焊處)的電阻是非焊接部分電阻的99倍.工件非焊接部分每單位長(zhǎng)度上的電阻R0=10-2 π Ωm-1,焊接的縫寬遠(yuǎn)小于未焊接部分的長(zhǎng)度,則在焊接過(guò)程中焊接處產(chǎn)生的熱功率為多大?(π2=10,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析:由法拉第電磁感應(yīng)定律 E=n=100010π210-2 V=103 V 非焊接部分電阻 R=2πrR0=2π0.110-2 π Ω=0.02 Ω 總電阻R總=100R=2 Ω 熱功率P總== W=1106 W. 焊接處熱功率P=0.99P總=9.9105 W. 答案:9.9105 W- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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