课堂小练(9) 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册人教版（2019）

课堂小练(九)　涡流、电磁阻尼和电磁驱动 基本素养练 1.(多选)下列说法中正确的是 (　　) A.感生电场是由变化的磁场产生的 B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场 C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定 D.感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向 解析　磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的感应电流方向相同，可由楞次定律和右手螺旋定则判断，A、C两项正确。 答案　AC 2.下列现象属于电磁阻尼的是 (　　) ①磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做　②微安表的表头在运输时要把两接线柱短接　③自制金属地雷探测器　④交流感应电动机 A.①②　　　B.①③　　　C.②③　　　D.③④ 解析　①铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生电流，感应电流又会受到安培力，阻碍线圈的转动，属于电磁阻尼;②接线柱短接后由于电磁效应，动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可防止指针打坏，属于电磁阻尼;③金属地雷探测器由高频振荡器、振荡检测器等组成，不属于电磁阻尼;④交流感应电动机，线框由于电流受安培力转动，属于电磁驱动。综上，A项正确。 答案　A 3.如图所示，一个铜质圆环，无初速度地自位置Ⅰ下落到位置Ⅱ，若圆环下落时其轴线与磁铁悬线重合，圆环面始终水平。位置Ⅰ与位置Ⅱ的高度差为h，重力加速度为g，则运动时间 (　　) A.等于 B.大于 C.小于 D.无法判定 解析　由于圆环下落过程中出现电磁阻尼，阻碍其下落，所以下落时间大于，B项正确。 答案　B 4.如图所示，上下开口、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。不计空气阻力，则小磁块 (　　) 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 解析　小磁块在内壁光滑的塑料管Q中，由静止释放做自由落体运动，机械能守恒;小磁块在内壁光滑的铜管P中下落时，则会产生电磁阻尼阻碍小磁块的运动，比在Q中下落时间长，C项正确，A项错误;在P中下落时由于电磁阻尼产生焦耳热，机械能不守恒，B项错误;由于在P中下落时机械能有损失，落至底部时的速度比在Q中的小，D项错误。 答案　C 5.(多选)如图，右端为N极的磁铁置于光滑水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置后释放，磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是 (　　) A.磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生吸引力 B.线圈中的电流方向发生变化 C.灯泡的亮暗不会发生变化 D.磁铁振动的幅度逐渐减小 解析　根据楞次定律，感应电流的效果总要阻碍引起感应电流的原因，可知，磁铁接近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，感应电流激发的磁场对磁铁必定产生排斥力，以阻碍磁通量的增大，A项错误;由题图分析可知，穿过线圈的磁场的方向向右，当磁铁靠近时，磁通量增大，感应电流激发出的磁场方向向左，根据安培定则，从右往左看，感应电流沿顺时针方向，当磁铁远离时，磁通量减小，感应电流激发出的磁场方向向右，根据安培定则，从右往左看，感应电流沿逆时针方向，B项错误;磁铁穿过线圈来回振动，速度大小在不停变化，即磁通量的变化率发生变化，感应电动势大小发生改变，感应电流大小也发生改变，灯泡的亮暗会发生变化，C项错误;磁铁在运动过程中，线圈中产生感应电流，灯泡产生焦耳热，弹性势能一定减小，即磁铁振动的幅度逐渐减小，D项正确。 答案　BD 6.(多选)神舟十二号乘组在与香港大中学生进行的天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空自行车是利用电磁力增加阻力的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图:其中圆形结构为金属圆盘，当航天员踩脚踏板时，金属圆盘随之旋转。则下列设计中可行的方案有 (　　) 解析　A、B两项中，圆盘转动过程中穿过圆盘的磁通量不变，产生的涡流为0，A、B两项错误;金属圆盘看成无数金属辐条组成，根据右手定则判断可知，圆盘上的感应电流流向边缘，所以靠近圆心处电势低，圆盘中磁场不对称，故有感应电流，同时会产生阻力，C、D两项正确。 答案　CD 7.如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO'转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则 (　　) A.铜盘转动将变慢 B.铜盘转动将变快 C.铜盘仍以原来的转速转动 D.铜盘转动速度是否变化，要根据磁铁的上、下两端的极性来决定 解析　当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知感应电流所受的安培力阻碍其相对运动，所以铜盘转动将变慢。本题也可以从能量守恒的角度去分