课时测评15 涡流现象及其应用-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评15　涡流现象及其应用 (时间：30分钟　满分：40分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－5题，每题4分，6－9题，每题5分，共40分) 1．(多选)(2024·肇庆市高二统考期末)电磁灶是现代家庭中的理想灶具，如图甲、乙是某型号电磁灶的部分解剖图和竖直方向的截面图。下列有关电磁灶的说法正确的是(　　) A．电磁灶在使用时主要利用涡流热效应 B．电磁灶发热原理与电炉相同 C．不锈钢锅、铝锅均可在电磁灶上使用 D．电磁灶加热食物是电磁感应在生活中的应用 答案：AD 解析：电磁灶是涡流的热效应在生活中的应用，故A正确；电磁灶使用时，线圈将电能转化为电磁能，锅又将电磁能转化为电能，电能通过涡电流做功再转化为内能，电炉利用的是电流的热效应，故B错误，D正确；铁质锅、不锈钢锅可在电磁灶上使用，铝锅不可在电磁灶上使用，故C错误。故选A、D。 2．(2025·清远市校联考)如图所示，虚线左侧的匀强磁场垂直纸面向外，右侧的匀强磁场垂直纸面向里。一金属小球从固定的光滑绝缘圆弧轨道上的点a无初速度释放后向右侧运动到最高点b的过程中，下列说法正确的是(　　) A．a、b两点等高 B．小球在最低点处于平衡状态 C．小球在穿过虚线时内部会产生涡流 D．小球在穿过虚线时受到竖直向上的磁场力 答案：C 解析：小球在穿过虚线时内部会产生涡流，穿过小球的磁通量发生变化，小球内部会产生涡流，小球在最低点除需做圆周运动的向心力以外，水平方向还受到向左的电磁阻尼，B、D错误，C正确；由于电磁阻尼，b点一定低于a点，A错误。故选C。 3．(2024·广州市高二期末)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(从车后朝前看)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，关于该装置的刹车原理，下列判断错误的是(　　) A．过山车进入停车区时其动能转化成电能 B．把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果 C．过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流 D．过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速 答案：B 解析：过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，铜片切割磁感线产生感应电流，故C正确，不符合题意；铜片所受安培力是阻力，使过山车减速，故D正确，不符合题意；铜片所受安培力是阻力，安培力做负功，可知过山车进入停车区时其动能转化成电能，故A正确，不符合题意；有机玻璃片不是导体，当其进入停车区从强力磁铁间穿过时，不能发生电磁感应，达不到同样的刹车效果，故B错误，符合题意。故选B。 4．(2025·广州市白云中学高二期中)图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有磁铁与飞轮不接触，人用力蹬车带动飞轮旋转时，需要克服磁铁对飞轮产生的阻碍，通过调节旋钮拉线可以实现不同强度的健身需求(当拉紧旋钮拉线时可以减少磁铁与飞轮间的距离)，下列说法正确的是(　　) A．飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的摩擦力 B．人蹬车频率一定时，拉紧旋钮拉线，飞轮受到的阻力变小 C．控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，受到的阻力越大 D．控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，内部的涡流越弱 答案：C 解析：飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，A错误；人蹬车频率一定时，拉紧旋钮拉线，磁铁与飞轮间的距离减小，磁场变强，飞轮受到的安培阻力变大，B错误；控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，飞轮内部的涡流越强，受到的安培阻力越大，C正确，D错误。故选C。 5．安检门原理图如图所示，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。若工作过程中某段时间内通电线圈中存在顺时针方向(左视图)均匀增大的电流，则下列说法正确的是(电流方向判断均从左向右观察)(　　) A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流的方向为顺时针 B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流可能逐渐减小 C．有金属片通过时，金属片中会感应出涡流 D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流的方向可能改变 答案：C 解析：无金属片通过时，当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，根据右手定则可知，穿过右侧线圈的磁通量向右，且增大，根据楞次定律，右侧线圈中产生逆时针方向的电流，故A错误；无金属片通过时，通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则穿过右侧线圈中的磁通量均匀增大，则磁通量的变化率是定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中的感应电流不变，故B错误；有金属片通过时，当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，穿过金属片中的磁通量发生变化，金属片中也会产生感应电流，感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，接收线圈中的感应电流方向不变，但金属片中的感应电流会将该空间中的磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的感应电流大小发生变化，故D错误，C正确。故选C。 6. (2025·广州市六中高二校考)下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是(　　) A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B．图乙中，在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法 C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理 D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起， 这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 答案：A 解析：由电磁驱动原理，题图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，A错误，符合题意；题图乙中，在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，B正确，不符合题意；题图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意；题图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起， 这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确，不符合题意。故选A。 7. (多选)(2024·江门市第一中学高二期末)关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法正确的是(　　) A．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 B．金属探测器可用于大米装袋，防止细小的砂石颗粒混入大米中 C．灵敏电流表在运输时总要用导线把正、负接线柱连在一起，是利用电磁驱动 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 答案：AD 解析：金属探测器探测金属时，由于电磁感应金属物会产生涡流，从而被探测器探测到，故A正确；金属探测器接近非金属时，不能产生感应电流，非金属不会被探测到，所以金属探测器不能用于大米装袋，防止细小的砂石颗粒混入大米中，故B错误；灵敏电流表在运输的时候用导线把正、负接线柱连一起，形成闭合回路，能快速将机械能转化成电能，对指针(与线圈在一起)的摆动起到电磁阻尼作用，故C错误；用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，这样做的目的是利用涡流，起到电磁阻尼作用，故D正确。故选A、D。 8．(多选)(2024·深圳市统考期末)一种重物缓降装置简化物理模型如图所示，足够长的轻质绝缘细线连接且缠绕在铜轴上，另一端悬挂着一个重物，一个铜制圆盘也焊接在铜轴上，铜轴的外侧和大圆盘的外侧通过电刷及导线与外界的一个灯泡相连，整个装置位于垂直于圆盘面的匀强磁场中，现将重物从合适位置由静止释放，整个圆盘将在重物的作用下一起转动，产生的电流可以使灯泡发光，不计除灯泡电阻外的其余电阻和一切摩擦阻力。下列说法正确的是(　　) A．此装置是利用电磁感应现象制成的 B．通过灯泡的电流方向由左向右 C．重物下降越快，圆盘的阻尼作用越大 D．重物减小的机械能全部转化为灯泡消耗的电能 答案：AC 解析：根据题意可知，此装置是利用电磁感应现象制成的，故A正确；根据右手定则可以判断，通过灯泡的电流方向由右向左，故B错误；重物下降速度越快，感应电动势越大，圆盘阻尼作用越大，故C正确；重物减小的重力势能转化为装置的动能和灯泡消耗的电能，故D错误。故选A、C。 9．(多选)磁铁也称为钕铁硼磁铁，因其在磁能积上的优越性被广泛地应用于电子产品。如图为一电磁阻尼实验装置，将一质量为m的小块钕磁铁从铜管上端由静止释放，可观察到磁铁下落的速度明显放缓，现测得铜管长为L，磁铁通过铜管的时间为t，磁铁离开铜管时的速度为v，不计空气阻力及电磁辐射，以下说法正确的是(　　) A．将铜管改为塑料管也能观察到类似现象 B．磁铁在铜管中做匀加速运动 C．该过程系统因涡流产生的热量为mgL－mv2 D．在t时间内铜管对磁铁的平均作用力为mg－ 答案：CD 解析：将铜管改为塑料管，不会产生电磁感应现象，故不会观察到类似现象，A错误；由于磁铁的速度发生变化，导致产生感应电流的大小发生变化，安培力发生变化，则合外力发生变化，故磁铁在铜管中做变加速运动，B错误；该过程磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量与磁铁增加的动能之和，即回路产生的热量为Q＝mgL－mv2，C正确；根据动量定理可得(mg－)t＝mv，解得在t时间内铜管对磁铁的平均作用力为＝mg－，D正确。故选C、D。 学生用书第69页 学科网（北京）股份有限公司 $