7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
课后篇巩固提升
基础巩固
1.(多选)下列应用与涡流有关的是( )
A.家用电磁炉
B.家用微波炉
C.真空冶炼炉
D.探雷器
解析家用电磁炉和真空冶炼炉利用涡流的热效应工作,探雷器利用涡流的磁效应工作,而微波炉利用高频电磁波工作。
答案ACD
2.(多选)如图所示,磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( )
A.防止涡流而设计的 B.利用涡流而设计的
C.起电磁阻尼的作用 D.起电磁驱动的作用
解析线圈通电后,在安培力作用下发生转动,铝框随之转动,并切割磁感线产生感应电流,也就是涡流。涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来。这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用。
答案BC
3.
(多选)位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管,一个比螺线管长但比螺线管细的条形磁铁沿着螺线管的轴线以初速度v水平穿过,如图所示,在此过程中( )
A.磁铁做匀速直线运动
B.磁铁做减速运动
C.小车向右做加速运动
D.小车先加速后减速
解析磁铁水平穿入螺线管时,管中将产生感应电流,由楞次定律知该电流产生的磁场的作用力阻碍磁铁的运动。同理,磁铁穿出时该电流产生的磁场的作用力也阻碍磁铁的运动,故整个过程中,磁铁
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做减速运动,B项对。而对于小车上的螺线管来说,在此过程中,螺线管受到的安培力都是水平向右,这个安培力使小车向右运动,且一直做加速运动,C项对。
答案BC
4.
在水平放置的光滑绝缘导轨上,沿导轨固定一个条形磁铁,如图所示。
现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙,使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各滑块在向磁铁运动的过程中( )
A.都做匀速运动 B.甲、乙做加速运动
C.甲、乙做减速运动 D.乙、丙做匀速运动
解析甲、乙向磁铁靠近时要产生涡流,受电磁阻尼作用,做减速运动,丙则不会产生涡流,做匀速运动。
答案C
5.(多选)如图所示,abcd是一小金属块,用一根绝缘细杆挂在固定点O,使金属块在直线OO'两边来回摆动,O的正下方有一水平方向的匀强磁场区域,磁感线方向跟纸面垂直,若摩擦和空气阻力均不计,则( )
A.金属块进入或离开磁场区域时,都会产生感应电流
B.金属块完全进入磁场区域后,金属块中无感应电流
C.金属块开始摆动后,摆角会越来越小,摆角小到某一值后将不再减小
D.金属块摆动过程中,机械能会完全转化为金属块中产生的电能
解析在小金属块进入或离开磁场时有感应电流产生,完全进入磁场后无感应电流,故可知小金属块最终将做一个等幅摆动。
答案ABC
6.磁电式电流表在运输时往往用短路片把正负接线柱短接,想一想,这样做有什么道理?
解析这是因为短路片将电流表正负接线柱短接后与线圈组成闭合电路,由于指针和线圈是固定在一起的,所以指针摆动时会带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而在线圈中产生感应电流,而感应电流会产生阻碍线圈转动的效果,从而有效减轻了指针的摆动。
6
答案见解析
能力提升
1.如图所示,条形磁铁从高h处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈。开关S断开,条形磁铁至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合,条形磁铁至落地用时t2,落地时速度为v2,则它们的大小关系正确的是( )
A.t1>t2,v1>v2
B.t1=t2,v1=v2
C.t1
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