2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动同步练习 2025-2026学年高二物理下学期人教版选择性必修二 一、单选题 1．下列有关磁场、磁场力的说法正确的是（    ） A．磁场是人们假设出的概念，磁场本身其实并不存在 B．感应电流产生的磁场总是与原磁场方向相反 C．通过闭合线圈的磁通量变化量越大，产生的感应电动势越大 D．福建号航母弹射起飞舰载机是电磁驱动原理 2．关于下面四幅图涉及的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．图甲中磁铁若不动，开关S闭合瞬间，电流计指针发生偏转 B．图乙中动圈式扬声器发声时，其工作原理是电磁感应 C．图丙中摇动手柄使磁铁旋转，铝框也会跟着转动的现象叫电磁阻尼 D．图丁中家用电磁炉加热食物是利用涡流工作的 3．如图所示，磁体从竖直放置的铝管管口静止释放，下落过程中磁体不与管壁接触且无翻转，不计空气阻力。下列说法正确的是（    ） A．磁体在铝管中做自由落体运动 B．铝管对磁体的作用力大于磁体对铝管的作用力 C．若将铝管换成形状完全相同的塑料管，则磁体穿出塑料管所用的时间更长 D．若将铝管侧面开一竖直裂缝，则磁体穿出铝管的时间变短 4．如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合的铜制线圈。将小磁铁向下拉到某一位置后释放，小磁铁将做阻尼振动，其位移x随时间t变化的图像如图乙所示，取竖直向上为正向。曲线上A、B两点连线与横轴平行，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．B时刻线圈中有顺时针（从上往下看）方向的电流 B．A时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力 C．小磁铁在A时刻的动能等于B时刻的动能 D．磁铁和弹簧组成的系统运动过程中机械能守恒 5．如图甲乙，电阻不可忽略的两个相同铜盘的边缘用电阻不计的导电材料包裹，圆盘可绕固定点在竖直面内转动。用导线将导电圆盘、电阻和开关连接成闭合回路，除电磁阻尼外忽略一切阻力。在甲图、之间的部分区域内存在水平向右的匀强磁场。在乙图圆盘所在区域内充满水平向右的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小均为，且磁场区域固定，两圆盘以相同角速度开始旋转，则（    ） A．若断开开关和，甲图中的圆盘会减速转动并最终静止 B．若断开开关和，乙图中的圆盘会减速转动并最终静止 C．若闭合开关和，甲图中的圆盘保持匀速转动 D．若闭合开关和，乙图中的圆盘保持匀速转动 6．电磁感应在生产生活中有广泛的应用，如工业生产中使用的高频感应炉、金属探测器等。如图所示是电磁炉的原理图，下列关于电磁炉说法正确的是（　　） A．电磁炉可加热玻璃器皿 B．电磁炉的锅体需选用铁、不锈钢等导磁金属材质 C．电磁炉是通过线圈电流的热效应直接加热锅体的 D．电磁炉工作时，线圈中的恒定电流能产生涡流实现加热 7．桌面上放置一“U”形磁铁，用能绕端点转动的绝缘轻杆悬挂一半径为r、厚度为d的铝制薄圆盘，圆盘的平衡位置恰好位于两磁极之间，如图甲所示。若将圆盘拉离平衡位置一个固定角度后由静止释放（如图乙所示），圆盘在竖直平面内来回摆动（圆盘面始终与磁场垂直），经时间停下；若仅将圆盘厚度改变为2d，重复以上实验，圆盘经时间停下；若保持圆盘半径r和厚度d不变，仅将材料替换成电阻率和密度都更大的铅，重复以上实验，圆盘经时间停下。不计转轴和空气的阻力，则观察到的现象是（　　） A．与几乎相等 B．明显小于 C．明显小于 D．与几乎相等 二、多选题 8．关于教材中的四张图，下列说法中正确的是（　　） A．甲图，真空炉内待冶炼的金属中产生涡流，使金属自身熔化 B．乙图，转动蹄形磁体，会观察到放在下方的铝框反向转动 C．丙图，强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落，铝管内不会产生感应电动势 D．丁图，磁铁向右平移，桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势 9．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是（　　） A．圆盘内的涡流产生的磁场导致磁针转动 B．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 C．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 D．若圆盘可以绕中心轴自由转动，则转动小磁针，圆盘也会跟着转动 10．图甲为无线磁力搅拌杯，其工作原理如图乙所示，杯体底部安装通电线圈，相关电路控制线圈电流从而产生一个逆时针旋转的磁场（俯视图），杯内中心放置一搅拌金属粒，在旋转磁场作用下金属粒也产生旋转，从而达到搅拌杯内溶液的效果。通电搅拌时，以下说法正确的是（　　） A．金属粒中会产生感应电流 B．金属粒内不会产生焦耳热 C．金属粒旋转方向与磁场旋转方向相同 D．加大磁场旋转速度，则金属粒旋转速度也加大 三、实验题 11．某同学为了验证楞次定律，利用实验室中的器材，制作了简易的实验装置，如图甲所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁（N极向下）从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像。 (1)从俯视角度看线圈，在t1~t2时间内通过线圈电流方向为___________（顺时针、逆时针）。 (2)若将磁铁两极翻转后重复实验，流进电流表电流方向___________（会、不会）发生变化。 (3)若将线圈的位置不变，匝数加倍，让同一磁铁从同一位置下落，电脑图像中显示有电流的时间区间___________（会、不会）变长。 12．为了验证楞次定律，老师把很轻的薄铝环A、B分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。    （1）老师用磁铁极分别接近和远离这两个圆环，发现______。 A．磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开 B．磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动 C． 用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动 D．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥 （2）甲同学想重复这个实验，他没有找到铝环，于是想用铁环替代，请问这样做是否可以______？为什么_____ （3）乙同学把一个较厚的铝条弯成带缺口的铝环，缺口很窄，替换原有的环B，调整平衡后，用一块磁性很强的磁铁靠近有缺口的铝环，发现铝环被微微推开了一小段距离，试解释其中的原因_______。 四、解答题 13．如图所示，甲图是电磁炮，乙图是家用电磁炉，它们各自是根据什么工作的呢？ 14．一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一条形磁铁。一次在磁铁下方固定一闭合线圈（如图），另一次不放线圈，然后将磁铁下拉相同的距离后释放。你认为两次磁铁振动的时间有区别吗？为什么？ 15．如图所示，进飞机场、火车站之前，旅客都要过一道安检门，用来检查旅客是否随身携带金属物品，包括枪支、管制刀具等。要是携带了金属物品，安检门就会发出声光警报信号。安检门又称金属探测门，实际上是一种金属探测器，在安检门的两侧装有能发射和接收交变电磁场的仪器。一定频率的交变电流通过线圈产生变化的磁场，该磁场在金属物体内部感生涡电流，接收传感器检取涡电流发射的电磁波信号，再经过电路放大处理，便能以声光形式报警。试列举金属探测器的实际应用。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D A A B A AD AD ACD 11．(1)逆时针 (2)会 (3)会 12． D 不可以 铁环会被磁铁磁化，总是吸引，不能复现实验现象 厚的铝环中会产生明显的局部小范围涡流，同样可以和磁场发生作用 13．电磁炉利用‌电磁感应原理‌进行加热；电磁炮则基于‌电磁发射技术‌，通过电磁力实现物体的高速加速。‌ 14．放线圈时磁铁很快停止振动，不放线圈时磁铁振动较长时间后才停止。在磁铁上下振动的过程中，线圈中磁通量发生变化而会产生感应电流，感应电流的磁场使磁铁上下振动时始终受到阻碍作用，也就使磁铁振动时除了要克服空气阻力做功外，还需要克服安培力做功，所以弹簧和磁铁整体的机械能减少得更快，因而磁铁很快就会停下来。 15．金属探测器是一种应用广泛的探测器。是用于探测金属的电子仪器，可应用于多个领域。在军事上，金属探测器可用于探测金属地雷；在安全领域，可以探测随身携带或隐藏的武器与作案工具等。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $