课时03 涡流 电磁阻尼和电磁驱动（基础练）-2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（新教材人教版选择性必修第二册）

第3课时 涡流 电磁阻尼和电磁驱动 第二章 电磁感应 一、单选题 1．(2019·山东威海市5月模拟)如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，置于绝缘水平桌面上的圆形铝质闭合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处于静止状态．在外力作用下将磁铁竖直向下移动一定距离(未接触桌面)，然后由静止释放，在之后的运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时，磁铁的加速度为零 B．磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生顺时针方向的电流 C．线圈对桌面压力大小可能大于其重力 D．磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量 【答案】 C 【解析】若磁铁向上运动，会受到向下的安培阻力，若向下运动，会受到向上的安培阻力，因此当磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度不一定为零，故A错误；当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场的方向向上，俯视线圈，线圈中产生逆时针方向的电流，故B错误；根据楞次定律，磁铁向下运动时，受到向上的安培阻力，所以磁铁对线圈的作用力的方向向下，此时线圈对桌面压力大于其重力，故C正确；磁铁最终静止于起始时的平衡位置，根据能量守恒定律，从静止释放至停止，弹簧的弹性势能的减少量等于磁铁重力势能的增加量与线圈中产生的焦耳热之和，故D错误． 故选C。 2．如图1所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化．下列说法正确的是(　　) A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能不变 B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大 C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大 D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变 【答案】D 【解析】线框中的感应电动势为E＝S，设线框的电阻为R，则线框中的电流I＝＝·，因为B增大或减小时，可能减小，可能增大，也可能不变，故选项D正确． 故选D。 3．(2020·盐城调研)(多选)如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0~t2时间内 (　　) A.电容器C的电荷量变大 B.电容器C的a板先带正电后带负电 C.MN所受安培力的大小始终不变 D.MN所受安培力的方向先向右后向左 【答案】D 【解析】由题图乙可知,磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,由C=可知,感应电动势不变,电容器两端的电压U不变,则电荷量大小不变,选项A错误;根据楞次定律可知MN中的感应电流方向由N到M,电容器的a极板一直带正电,选项B错误;MN所受安培力F=BIL,感应电流不变,由于磁感应强度先减小后增大,所以安培力也是先减小后增大,方向先向右后向左,选项C错误,选项D正确. 故选D。 4．如图所示,轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端拴接条形磁铁,一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上,控制磁铁使弹簧处于原长,然后由静止释放磁铁,不计磁铁与弹簧之间的磁力作用,且磁铁运动过程中未与铜盘接触,下列说法中正确的是 (　　) A.磁铁所受弹力与重力等大反向时,磁铁的加速度为零 B.磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流 C.磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能 D.磁铁从静止释放到最终静止的过程中,磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热 【答案】 D 【解析】 磁铁上下运动时,由于穿过铜盘的磁通量发生变化,则在铜盘中会产生感应电流,铜盘对磁铁有磁场力,阻碍磁铁的运动,则当磁铁所受弹力与重力等大反向时,此时磁铁还受到下面铜盘的作用力,故此时磁铁的加速度不为零,选项A错误;根据楞次定律,磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流,选项B错误;磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,由于有电能产生,则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和,选项C错误;磁铁最终静止时弹簧有弹性势能,则磁铁从静止释放到最终静止的过程中,磁铁减少的重力势能等于铜盘产生的焦耳热与弹簧弹性势能之和,选项D正确. 故选D。 二、多选题 5．　(多选)(2019·北京市东城区二模)如图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图．其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息．如图乙所示是一个由带铁芯的线圈L、开关S和电源连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起．对以上两个实例的理解正确的是