【推荐K12】2017_2018学年高中物理课时跟踪检测五涡流选学教科版选修3_2

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【小初高学习]2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测(二)感应电动势与电磁感应定 鲁科版选修3

【小初高学习]2017-2018学年高中物理 课时跟踪检测(二)感应电动势与电磁感应定 鲁科版选修3

课时跟踪检测(二)感应电动势与电磁感应定1.在如图1所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv的是( )图1A.乙和丁B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙、丁 D.只有乙解析:选B 甲、乙、丁三图中,B、v、l两两垂直,且l为有效切割长度,产生的感应电动势都为E=Blv,丙图中E=Blv sin θ。

2.(多选)无线电力传输系统基于电磁感应原理,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,如图2所示。

下列说法正确的是( )图2A.若A线圈中输入电流,B线圈中就会产生感应电动势B.只有A线圈中输入变化的电流,B线圈中才会产生感应电动势C.A中电流越大,B中感应电动势越大D.A中电流变化越快,B中感应电动势越大解析:选BD 根据产生感应电动势的条件,只有处于变化的磁场中,B线圈才能产生感应电动势,A错、B对;根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量变化率,所以C错,D对。

3.(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置,不发生变化的物理量是( )A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电流的大小D.流过导体横截面的电荷量解析:选AD 将磁铁插到同一位置,磁通量的变化量相同,而用时不同,所以磁通量的变化率不同,A 对、B 错。

感应电动势不同,感应电流不同,C 错。

由q =I Δt =E RΔt =ΔΦΔt ·R ·Δt =ΔΦR可知,电荷量相同,D 对,故选A 、D 。

4.如图3所示,半径为R 的n 匝线圈套在边长为a 的正方形之外,匀强磁场垂直穿过该正方形,当磁场以ΔBΔt的变化率变化时,线圈中产生的感应电动势的大小为( )图3A .πR2ΔB ΔtB .a2ΔB ΔtC .n πR2ΔB ΔtD .na2ΔB Δt解析:选D 线圈在磁场中的有效面积为a 2,据法拉第电磁感应定律可得E =na 2ΔB Δt,故选D 。

5.如图4所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B 。

标题-2017-2018学年高中物理三维设计人教版选修3-4浙江专版:课时跟踪检测(五) 外力作用下的振动

标题-2017-2018学年高中物理三维设计人教版选修3-4浙江专版:课时跟踪检测(五)  外力作用下的振动

课时跟踪检测(五) 外力作用下的振动一、单项选择题1.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”,分析其原因是( )A .大钟的回声B .大钟在继续振动C .人的听觉发生“暂留”的缘故D .大钟虽停止振动,但空气仍在振动解析:选B 停止对大钟的撞击后,大钟的振动不会立即消失,因为振动能量不会凭空消失,再振动一段时间后,由于阻尼的作用振动才逐渐消失,B 选项正确。

2.下列说法错误的是( )A .实际的自由振动必然是阻尼振动B .在外力作用下的振动是受迫振动C .阻尼振动的振幅越来越小D .受迫振动稳定后的频率与自身物理条件无关解析:选B 实际的自由振动,必须不断克服外界阻力做功而消耗能量,振幅会逐渐减小,必然是阻尼振动,故A 、C 正确;只有在周期性外力(驱动力)的作用下物体所做的振动才是受迫振动,B 错误;受迫振动稳定后的频率由驱动力的频率决定,与自身物理条件无关,D 正确。

3.如图所示,一根水平张紧的绳子上系着五个单摆,摆长从左至右依次为3l 2、l 、l 2、l 、2l ,若让D 摆先摆动起来,周期为T ,稳定时A 、B 、C 、E 各摆的情况是( )A .B 摆振动的振幅最大B .E 摆振动的振幅最大C .C 摆振动周期小于TD .A 摆振动周期大于T解析:选A 此振动为受迫振动,由D 摆提供驱动力,提供A 、B 、C 、E 摆振动的能量,A 、B 、C 、E 摆做受迫振动,其振动的频率和周期等于D 摆的振动频率和周期,故C 、D 错误;因为B 摆的摆长与D 摆相等,B 摆的固有周期等于驱动力的周期,满足发生共振的条件,B 摆发生共振,振幅最大,故A 正确,B 错误。

4.一洗衣机在正常工作时非常平稳,当切断电源后,发现洗衣机先是振动越来越剧烈,然后振动再逐渐减弱,对这一现象,下列说法正确的是( )①正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大 ②正常工作时,洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小 ③正常工作时,洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率 ④当洗衣机振动最剧烈时,波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率A .②B .③C .①④D .②④解析:选C 洗衣机切断电源后,波轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内洗衣机发生了强烈的振动,说明此时波轮的频率与洗衣机的固有频率相同,发生了共振。

配套K122017_2018学年高中物理课时跟踪检测五内能新人教版选修3_3

配套K122017_2018学年高中物理课时跟踪检测五内能新人教版选修3_3

课时跟踪检测(五)内能1.(多选)有关“温度”的概念,下列说法中正确的是( )A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B.温度是分子平均动能的标志C.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高D.温度升高时物体的某个分子的动能可能减小解析:选BD 温度是分子平均动能大小的标志,而对某个确定的分子来说,其热运动的情况无法确定,不能用温度来衡量。

故A错而B、D对。

温度不升高而仅使分子的势能增加,也可以使物体内能增加,冰融化为同温度的水就是一个例证,故C错。

2.一定质量的0 ℃的水在凝结成0 ℃的冰的过程中,体积变大,它内能的变化是( ) A.分子平均动能增加,分子势能减少B.分子平均动能减小,分子势能增加C.分子平均动能不变,分子势能增加D.分子平均动能不变,分子势能减少解析:选D 温度相同,分子的平均动能相同,体积改变,分子势能发生了变化。

由于不清楚由水变成冰分子力做功的情况,不能从做功上来判断。

水变成冰是放出热量的过程,因此说势能减少。

D对。

3.下面有关机械能和内能的说法中正确的是( )A.机械能大的物体,内能一定也大B.物体做加速运动时,其运动速度越来越大,物体内分子平均动能必增大C.物体降温时,其机械能必减少D.摩擦生热是机械能向内能的转化解析:选D 机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定的。

4.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图1中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。

相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。

若两分子相距无穷远处时分子势能为零,下列说法正确的是( )图1A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小B.在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大D.在r=r0时,分子势能为零解析:选AC 在r>r0阶段,两分子间的斥力和引力的合力F表现为引力,两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,F做正功,分子动能增加,势能减小,选项A正确;在r<r0阶段,两分子间的斥力和引力的合力F表现为斥力,F做负功,分子动能减小,势能增大,选项B错误;在r=r0时,分子势能最小,动能最大,选项C正确;在整个过程中,只有分子力做功,分子动能和势能之和保持不变,在r=r0时,分子势能为负值,选项D错误。

2017-2018学年高中物理人教版选修测+Word版含解析85

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1.(对应要点一)下列关于涡流的说法中正确的是()A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B.涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流C.涡流有热效应,但没有磁效应D.在硅钢中不能产生涡流解析:涡流本质上是感应电流,是自身构成回路,在穿过导体的磁通量变化时产生的,所以A对B错。

涡流不仅有热效应,同其他电流一样也有磁效应,C错。

硅钢电阻率大,产生的涡流较小,但仍能产生涡流,D错。

答案:A2.(对应要点一)如图4-7-6所示,光滑金属球从高h的曲面滚下,又沿曲面的另一侧上升,设金属球初速度为零,曲面光滑,则()A.若是匀强磁场,金属球滚上的高度小于hB.若是匀强磁场,金属球滚上的高度等于hC.若是非匀强磁场,金属球滚上的高度等于h 图4-7-6D.若是非匀强磁场,金属球滚上的高度小于h解析:若磁场为匀强磁场,穿过金属球的磁通量不变,不产生感应电流,即无机械能向电能转化,机械能守恒,故A错,B正确;若磁场为非匀强磁场,金属球内要产生电能,机械能减少,故D正确。

答案:BD3.(对应要点二)如图4-7-7所示,是电表中的指针和电磁阻器,下列说法中正确的是()A.2是磁铁,在1中产生涡流B.1是磁铁,在2中产生涡流C.该装置的作用是使指针能够转动图4-7-7D.该装置的作用是使指针能很快地稳定解析:当1在磁场2中摆动时,1中产生涡流,阻碍它来回摆动,使其很快地稳定下来。

答案:AD4.(对应要点二)如图4-7-8所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是() 图4-7-8A.先向左、后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:根据楞次定律的“阻碍变化”和“来拒去留”,当两磁铁靠近线圈时,线圈要阻碍其靠近,线圈有向右移动的趋势,受木板的摩擦力向左,当磁铁远离时,线圈要阻碍其远离,仍有向右移动的趋势,受木板的摩擦力方向仍是向左的,故选项D正确。

2017-2018学年高考物理(课标版)一轮课时跟踪训练28 Word版含解析

2017-2018学年高考物理(课标版)一轮课时跟踪训练28 Word版含解析

2017-2018学年课时跟踪训练(二十八)一、选择题1.(多选)(2014·浙江省湖州市高三期末)如图所示,E、F分别表示蓄电池两极,P、Q分别表示螺线管两端.当闭合开关时,发现小磁针N极偏向螺线管Q端.下列判断正确的是()A.F为蓄电池正极B.螺线管P端为S极C.流过电阻R的电流方向向下D.管内磁场方向由Q指向P解析:根据小磁针N极偏向螺线管Q端判断Q端为电磁铁的S 极,P端为N极,选项B错.根据右手螺旋定则,流过电阻R的电流方向向上,选项C错.根据外电路电流从正极流向负极,F为蓄电池正极,选项A对.螺线管外部磁场从N指向S,内部磁场从S 指向N,所以管内磁场方向由Q指向P,选项D对.答案:AD2.(2014·山东省潍坊市高三模拟)如图所示,两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中,O为P、Q连线的中点,连线上a、b两点关于O点对称,导线中通有大小、方向均相同的电流I.下列说法正确的是()A.O点的磁感应强度为零B.a、b两点磁感应强度的大小为B a>B bC.a、b两点的磁感应强度相同D.n中电流所受安培力方向由P指向Q解析:根据安培右手定则,m在O点产生的磁场方向垂直ab连线向里,n在O点产生的磁场方向垂直ab连线向外,根据对称性,磁感应强度大小相等,磁场矢量和等于0,选项A对.根据对称性,mn在ab两点产生的合磁场大小相等,但是方向不同,选项B、C错.同向电流相吸引,n中电流所受安培力方向由Q指向P,选项D错.答案:A3.(2014·浙江省杭州市七校高三期中)如图所示,一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中.若通以图示方向的电流(从A点流入,从C点流出),电流强度为I,则金属框受到的磁场力为()A.0B.ILB C.A1ILB D.2ILB解析:设流过三角形ABC的电流是I1,AC边的电流是I2,就有I1+I2=I,由安培力公式F=BIL sinθ分析答题,其中L是通电导线的有效长度,是导线在磁场中两端点间的距离,三角形ABC的有效长度就是AC的长度L,它的安培力F1=BI1L;AC边受到的安培力F2=BI2L,所以金属框受到的磁场力F=F1+F2=B(I1+I2)L=BIL,所以选B.答案:B4.(2014·衡水中学高三二调考试)利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度.其中2为力敏传感器,3为数字电压表,5为底部长为L的线框.当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时,数字电压表上的读数U与所加外力F成正比,即U=KF,式中K为比例系数.用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上,并用软细铜丝连接线框与电源.当线框中电流为零时,输出电压为U0;当线框中电流为I时,输出电压为U,则磁感应强度的大小为()A.B=UKIL B.B=U0 KILC .B =2U +U 0KILD .B =|U -U 0|KIL解析:根据U =KF 得ΔU =KΔF ,当线框中通入电流后,ΔF =BIL ,ΔU =|U -U 0|,得B =|U -U 0|/KIL ,D 正确.答案:D5.(多选)(2014·湖北省武汉市高三调研)如图所示,将长度为L 的直导线放置在y 轴上,当通以大小为I 、沿y 轴负方向的电流后,测得其受到的安培力大小为F 、方向沿x 轴正方向.则匀强磁场的磁感应强度可能( )A .沿z 轴正方向,大小为2F ILB .在xOy 平面内,大小为2F ILC .在zOy 平面内,大小为2F ILD .在zOy 平面内,大小为4F IL解析:安培力垂直于B 和I 决定的平面zOy ,当B 和I 夹角为θ,则有BIL sin θ=F ,则B =F /IL sin θ,C 、D 正确.答案:CD6.(多选)(2014·甘肃凉州区高三诊断)如图甲所示,质量为m 、通有电流I 的导体棒ab 置于倾角为θ、宽度为d 的光滑平行导轨上,图乙是从b 向a 方向观察时的平面视图.欲使导体棒ab 能静止在导轨上,可在导轨所在的空间加一个垂直于导体棒ab 的匀强磁场,图乙中水平、竖直或平行导轨、垂直导轨的①②③④⑤五个箭头分别表示磁场的可能方向.关于该磁场的大小及方向,下列说法中正确的是( )A .磁场磁感应强度的最小值为mg IdB .磁场磁感应强度的最小值为mg sin θIdC .磁场的方向不可能是方向①②⑤D .磁场的方向可能是方向③④⑤解析:对导体棒进行受力分析,如图所示,由图知,当安培力与斜面平行时,安培力最小,磁感应强度也最小,根据物体的平衡可得BId =mg sin θ,故B =mg sin θId ,所以A 错误;B 正确;根据左手定则可判断,当磁场的方向是方向①时,安培力竖直向下,不可能平衡;磁场的方向是方向②时,安培力垂直向下,也不可能平衡;磁场的方向是方向⑤时,安培力竖直向上,当F =mg 时,导体棒是平衡的,所以C 错误;磁场的方向是方向③时,安培力水平向右,可能平衡;磁场的方向是方向④时,安培力平行斜面向上,也可能平衡;所以D 正确.答案:BD7.(多选)(2014·石家庄高中毕业班质检)如图所示,水平长直导线MN中通以M到N方向的恒定电流,用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方.开始时线圈内不通电流,两细线内的张力均为T,当线圈中通过的电流为I时,两细线内的张力均减小为T′.下列说法正确的是()A.线圈中通过的电流方向为a→d→c→b→aB.线圈中通过的电流方向为a→b→c→d→aC.当线圈中电流变为TT-T′I时,两细线内的张力均为零D.当线圈中电流变为T′T-T′I时,两细线内的张力均为零解析:当线圈中不通电流时,两细线的张力就是线圈的重力,当线圈中通有电流后,细线上的张力变小了,说明线圈受到的安培力的合力方向是向上的,由于两边产生的安培力大小不同,ab边要大于cd边,所以由左手定则可以判断出,ab中通有由a到b的电流,故A不对,B是正确的;要想使细线上的张力为0,则ab与cd边受到的安培力的合力应该等于2T,由于当电流为I时,张力减小到T′,故B a IL-B b IL=2(T-T′),则当张力变为0时,B a I′L-B b I′L=2T,联立以上两式,消去磁场强度得I′=TT-T′I,故C是正确的,D是不对的.答案:BC8.(多选)(2014·甘肃天水一中高三诊断)电磁轨道炮工作原理如图所示.待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比.通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出.现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是()A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其他量不变解析:通电的弹体在轨道上受到安培力F=BIl的作用,根据动能定理有F·L=12m v2,而磁感应强度的大小与I成正比,所以B=kI,可解得v=2kI2lLm.若只将轨道长度L变为原来的2倍,弹体的出射速度增加至原来的2倍,A错误;只将电流I增加至原来的2倍,弹体的出射速度增加至原来的2倍,B正确;只将弹体质量减至原来的一半,弹体的出射速度增加至原来的2倍,故C错误;将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其他量不变,弹体的出射速度增加至原来的2倍,D正确.答案:BD9.(2014·福建省龙岩市高三质检)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中有两根水平放置的平行粗糙金属导轨CD、EF,导轨上放有一金属棒MN.现从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流且电流I的大小与时间t成正比,即I=kt,其中k为常量,不考虑电流对匀强磁场的影响,金属棒与导轨始终垂直且接触良好.下列关于金属棒的加速度a、速度v随时间t变化的关系图象,可能正确的是()解析:当t 时刻,电流I =kt ,安培力F =BIL ,设最大静摩擦力为f m ,则加速度a =F -f m m =BLRt -f m m=BLR m t -f m m ,所以a -t 图象是一条倾斜的直线,且不过原点,与纵轴的交点为-f m m ,选项A 、B 错.导体棒速度v =at =BLk m t 2-f m m t 是一条开口向上的曲线,选项C 错D 对.答案:D10.(多选)(2014·浙江省五校高三第一次联考)一电流表的原理图如图所示.质量为m 的匀质细金属棒MN 的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连,弹簧劲度系数为k .在矩形区域abcd 内有匀强磁场.磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向外.与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数,MN 的长度大于ab .当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时,MN 与矩形区域的cd 边重合;当MN 中有电流通过时,指针示数可表示电流大小.下列说法正确的是( )A.若要电流表正常工作,电流由M→NB.若将量程扩大2倍,只需将磁感应强度变为原来的1 2倍C.若将量程扩大2倍,可换一根劲度系数为原来12倍的轻弹簧D.若将量程扩大2倍,需要将磁感应强度和弹簧劲度系数均增大为原来的2倍解析:若要电流表正常工作,则MN需要受到向下的安培力,根据左手定则可得,电流方向M→N,A正确;设满量程时通过MN 的电流强度为I m,标尺上最大刻度处距0刻度处长度为Δx m,则BI m L=kΔx m,I m=kΔx mBL,可得,Δx m不变的情况下,B变为原来的12,k变为原来的2倍均可使I m变成原来的2倍,故B正确.C、D错误.答案:AB二、非选择题11.(2014·重庆卷改编)某电子天平原理如图所示,E形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两极间的磁感应强度大小均为B,磁极宽度均为L,忽略边缘效应,一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接.当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流I可确定重物的质量.已知线圈匝数为n,线圈电阻为R,重力加速度为g.问(1)供电电流I 是从C 端还是从D 端流入?求重物质量与电流的关系.(2)若线圈消耗的最大功率为P ,该电子天平能称量的最大质量是多少?解析:(1)要通过供电使线圈恢复到未放重物时的位置,必须在线圈中产生向上的安培力与物体重力平衡.根据左手定则,判断电流方向应当从D 端流入.由F A =mg ,F A =2nBIL得m =2nBL g I(2)设称量最大质量为m P .由m =2nBL g I ,P =I 2R得m P =2nBL g P R答案:(1)从D 端流入 m =2nBL g I (2)2nBL gPR 12.有一长为l=0.50 m、质量为m=10 g的通电导线cd,由两根绝缘细线水平悬挂在匀强磁场中的z轴上,如右图所示.z轴垂直纸面向外,g=10 m/s2.求:(1)当磁感应强度B1=1.0 T,方向与x轴负方向相同时,要使悬线中张力为零,则cd中通入的电流I1的大小和方向?(2)当cd中通入方向由c到d大小为I2=0.40 A的电流,这时磁感应强度B2=1.0 T,方向与x轴正方向相同,当cd静止时悬线中的张力是多大?(3)当cd中通入方向由c到d、大小为I3=0.10 A的电流,若磁场方向垂直z轴,且与y轴负方向夹角为30°,与x轴正方向夹角为60°,磁感应强度B3=2.0 T,则导线cd静止时悬线中的张力又是多大?解析:(1)要使悬线的张力为零,导线cd受到的安培力必须与重力平衡,有mg=B1I1l所以I1=mg/lB1=0.01×100.50×1.0A=0.20 A由左手定则可判定cd中的电流方向由c到d.(2)根据题意,由左手定则可判定此时cd受到竖直向下的安培力.当cd静止时,有mg+B2lI2=2T.所以T=mg+B2I2l2=0.01×10+1.0×0.40×0.502N=0.15 N.(3)根据题意,作出导线cd所受重力、安培力如图所示.这时cd 受到的安培力大小F3=B3I3l所以F3=2.0×0.10×0.50 N=0.10 N=mg又因F3的方向与B3的方向垂直,因此F合的方向与mg的方向夹角为30°.所以2T′=F合=2mg cos30°T′=mg cos30°=0.09 N即此时每根悬线中的张力大小为0.09 N,悬线与y轴负方向的夹角为30°,即导线cd受安培力作用后使悬线向x轴负方向偏转30°角.答案:(1)0.20 A由c到d(2)0.15 N(3)0.09 N。

2017-2018学年高中物理选修3-2浙江专版:课时跟踪检测

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课时跟踪检测(八) 涡流、电磁阻尼和电磁驱动一、单项选择题1.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 .①②B .①③C .②③D .③④解析:选A 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。

2.(2017·浙江金华检测)如图所示,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。

给线圈通入电流,一段时间后,一个容器中水温升高,则通入的电流与水温升高的是( )A .恒定直流、小铁锅B .恒定直流、玻璃杯C .变化的电流、小铁锅D .变化的电流、玻璃杯解析:选C 通入恒定直流时,所产生的磁场不变,不会产生感应电流,通入变化的电流,所产生的磁场发生变化,在空间产生感生电场,铁锅是导体,感生电场在导体内产生涡流,电能转化为内能,使水温升高;涡流是由变化的磁场在导体内产生的,所以玻璃杯中的水不会升温。

C 正确。

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 ,则运动时间( )A .等于2h g B .大于2h g C .小于2hg D .无法判定解析:选B 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2hg 。

B 正确。

4.如图所示,金属球(铜球)下端有通电的线圈,今把小球拉离平衡位置后释放,此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( )A .做等幅振动B .做阻尼振动C .振幅不断增大D .无法判定解析:选B金属球在通电线圈产生的磁场中运动,金属球中产生涡流,故金属球要受到安培力作用,阻碍它与线圈磁场的相对运动,做阻尼振动。

2017-2018学年高中物理选修3-2:课时跟踪检测六 涡流

2017-2018学年高中物理选修3-2:课时跟踪检测六 涡流

课时跟踪检测(六)涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.下列做法中可能产生涡流的是()A.把金属块放在匀强磁场中B.让金属块在匀强磁场中做匀速运动C.让金属块在匀强磁场中做变速运动D.把金属块放在变化的磁场中解析:选D涡流就是整个金属块中产生的感应电流,所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件,即穿过金属块的磁通量发生变化。

而A、B、C中磁通量不变化,所以A、B、C错误,把金属块放在变化的磁场中时,穿过金属块的磁通量发生了变化,有涡流产生,所以D正确。

2.(多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成,而不采用一整块硅钢,这是为了() A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大涡流,减小铁芯的发热量D.减小涡流,减小铁芯的发热量解析:选BD涡流的主要效应之一就是发热,而变压器的铁芯发热,是我们不希望出现的。

所以不采用整块硅钢,而采用薄硅钢片叠压在一起,目的就是减小涡流,从而减小铁芯的发热量,进而提高变压器的效率。

故B、D正确。

3.目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所,关于金属探测器的下列有关论述中正确的是()A.金属探测器可用于月饼生产中,用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中B.金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物,是因为探测器的线圈中能产生涡流C.使用金属探测器时,应该让探测器静止不动,探测效果会更好D.能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品,是因为探测器的线圈中通有直流电解析:选A金属探测器是通过其通有交流电的探测线圈,会在被探测的金属中激起涡流,反射回探测线圈,从而改变原交流电的大小,起到探测作用。

当探测器相对于被测金属发生移动时,探测器的线圈中的交流电产生的磁场相对变化较快,在金属中产生的涡流会更强,检测效果更好。

故A正确。

4. (多选)一块铜片置于如图1所示的磁场中,如果用力把这块铜片从磁场中拉出或把它进一步推入,在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力,下列叙述正确的是()图1A.拉出时受到阻力B.推入时受到阻力C.拉出时不受磁场力D.推入时不受磁场力解析:选AB铜片无论被拉出还是被推入,由于电磁感应,铜片中都会产生感应电流,所受安培力阻碍相对运动,产生电磁阻尼效果,所以A、B正确。

2017-2018学年高中物理选修3-1浙江专版:课时跟踪检测

2017-2018学年高中物理选修3-1浙江专版:课时跟踪检测

课时跟踪检测(五) 电 势 差1.关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解,正确的是( ) A .U AB 表示B 点相对于A 点的电势差,即U AB =φB -φA B .U AB 和U BA 是相同的,它们的关系为U AB =U BA C .φA 、φB 都可以有正、负,所以电势是矢量D .电势零点的规定是任意的,但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点解析:选D U AB 表示A 点相对于B 点的电势差,U AB =φA -φB ,A 错;U BA 表示B 点相对于A 点的电势差,U BA =φB -φA ,故U AB =-U BA ,B 错;电势是标量,正负号是相对于零电势点而言的,正号表示高于零电势点,负号表示低于零电势点,C 错;零电势点理论上是可以任意选取的,但通常取无穷远处或大地为零电势点,D 对。

2.一个带正电的质点所带电荷量q =2.0×10-9 C ,在静电场中由a 点移到b 点,在这一过程中,除电场力外,其他力做的功是6.0×10-5 J ,质点的动能增加了8.0×10-5 J ,则a 、b 两点间的电势差U ab 为( )A .1×104 VB .3×104 VC .4×104 VD .7×104 V解析:选A 以带正电的质点为研究对象,根据动能定理有W ab +W 其他=ΔE k ① 又W ab =qU ab ② 由①②两式解得U ab =ΔE k -W 其他q =8.0×10-5-6.0×10-52.0×10-9V =1.0×104 V ,故选项A 正确。

3.空间存在匀强电场,有一电荷量为q (q >0)、质量为m 的粒子从O 点以速率v 0射入电场,运动到A 点时速率为2v 0。

现有另一电荷量为-q 、质量为m 的粒子以速率2v 0仍从O 点射入该电场,运动到B 点时速率为3v 0。

2017-2018学年高中物理人教版选修3-2:课时跟踪检测(七) 交变电流

2017-2018学年高中物理人教版选修3-2:课时跟踪检测(七) 交变电流

课时跟踪检测(七) 交变电流1.如图所示的各图像中表示交变电流的是( )解析:选D B 、C 两图像中,虽然电流大小随时间做周期性变化,但方向从图上看在t 轴一侧方向不变,故不是交变电流。

A 图中电流的方向没发生变化,不是交变电流。

D 图中,从图上看电流分布在t 轴两侧,电流的大小、方向均做周期性变化,是交变电流,故选D 。

2. (多选)某线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过它的磁通量Φ随时间变化的规律如图1所示,则( )图1A .t 1时刻,穿过线圈的磁通量的变化率最大B .t 2时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为零C .t 3时刻,线圈中的感应电动势为零D .t 4时刻,线圈中的感应电动势最大解析:选CD t 1时刻,穿过线圈的Φ最大,但ΔΦΔt 为零,A 错误;t 2时刻,穿过线圈的Φ等于零,但ΔΦΔt 最大,B 错误;t 3时刻,Φ最大,ΔΦΔt 等于零,感应电动势等于零,C 正确;t 4时刻,Φ等于零,但ΔΦΔt最大,感应电动势最大,D 正确。

3.一交流发电机的感应电动势e =E m sin ωt ,如将线圈的匝数增加一倍,电枢的转速也增加一倍,其他条件不变,感应电动势的表达式将变为()A.e′=2E m sin 2ωt B.e′=2E m sin 4ωtC.e′=4E m sin 2ωt D.e′=4E m sin 4ωt解析:选C e=E m sin ωt=NBSω sin ωt,现N′=2N,ω′=2ω,则E m′=4E m,所以感应电动势的瞬时值表达式将变为e′=4E m sin 2ωt。

4.如图2所示,一矩形线圈abcd,已知ab边长为l1,bc边长为l2,在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动,则t时刻线圈中的感应电动势为()图2A.0.5Bl1l2ωsin ωt B.0.5Bl1l2ωcos ωtC.Bl1l2ωsin ωt D.Bl1l2ωcos ωt解析:选D因为开始时刻线圈平面与磁感线平行,即从垂直于中性面开始运动,所以开始时刻线圈中感应电动势最大为E m=Bl1l2ω,感应电动势的表达形式应为余弦形式,因此在t时刻线圈中的感应电动势为Bl1l2ω cos ωt,故正确选项为D。

精选2017_2018学年高中物理课时跟踪检测三电磁感应定律的应用鲁科版选修3_2

精选2017_2018学年高中物理课时跟踪检测三电磁感应定律的应用鲁科版选修3_2

课时跟踪检测(三)电磁感应定律的应用1.下列关于涡流的说法中正确的是( )A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B.涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流C.涡流有热效应,但没有磁效应D.在硅钢中不能产生涡流解析:选A 涡流属电磁感应现象,故A项正确,B项错误。

涡流具有电流的热效应和磁效应,故C项错。

硅钢只是电阻率大,涡流小,故D项错。

2.下列哪些仪器不是利用涡流工作的( )A.电磁炉B.微波炉C.金属探测器 D.真空冶炼炉解析:选B 电磁炉、金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流工作的,微波炉是利用微波能量易被水吸收的原理达到加热食物的目的,不是利用涡流工作的,故选B。

3.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为( ) A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.减小铁芯中的电阻,以减小发热量解析:选B 不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率,所以B正确。

4.(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架,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:选BC 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,就是涡流。

涡流阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来,所以,这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用,故B、C均正确。

5.动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象。

如图1所示,图甲是动圈式话筒的原理图,图乙是录音机的录、放音原理图。

由图可知以下说法错误的是( )图1A.话筒工作时,磁铁不动,音圈随膜片振动而产生感应电流B.录音机放音时,变化的磁场在静止的线圈内激发起感应电流C.录音机放音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场D.录音机录音时,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场解析:选C 由动圈式话筒原理图可知,话筒工作时将声音信号转变为电信号,A正确;录音机放音时,将磁信号转变为电信号,录音时,将电信号转变为磁信号加以保存,B、D 均正确,C错误。

高中物理课时跟踪检测五涡流选学教科版选修34

高中物理课时跟踪检测五涡流选学教科版选修34

学习资料专题课时跟踪检测(五)涡流(选学)1.下列应用哪些与涡流无关( )A.高频感应冶炼炉B.汽车的电磁式速度表C.家用电表D.闭合线圈在匀强磁场中转动,切割磁感线产生的电流解析:选D 真空冶炼炉,炉外线圈通入交变电流,使炉内的金属中产生涡流;汽车速度表是磁电式电流表,指针摆动时,铝框骨架中产生涡流;家用电表(转盘式)的转盘中会有涡流产生;闭合线圈在磁场中转动产生的感应电流,不同于涡流,选项D错误。

2.(多选)如图1所示,磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( )图1A.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:选BC 线圈通电后在安培力作用下转动,铝框随之转动,在铝框内产生涡流。

涡流将阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来,这样做是利用涡流来起电磁阻尼的作用。

3.如图2所示,条形磁铁用细线悬挂在O点。

O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。

让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是( )图2A.磁铁左右摆动一次,线圈内感应电流的方向改变2次B.磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用C.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力,有时是动力解析:选C 磁铁向下摆动时,根据楞次定律,线圈中产生逆时针方向的感应电流(从上面看),并且磁铁受到感应电流对它的作用力为阻力,阻碍它靠近;磁铁向上摆动时,根据楞次定律,线圈中产生顺时针方向的感应电流(从上面看),磁铁受感应电流对它的作用力仍为阻力,阻碍它远离,所以磁铁在左右摆动一次过程中,电流方向改变3次,感应电流对它的作用力始终是阻力,只有C项正确。

4.(多选)如图3所示,是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是( )图3A.2是磁铁,在1中产生涡流B.1是磁铁,在2中产生涡流C.该装置的作用是使指针能够转动D.该装置的作用是使指针能很快地稳定解析:选AD 1在2中转动产生感应电流,感应电流受到安培力作用阻碍1的转动,A、D对。

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课时跟踪检测(五)涡流(选学)
1.下列应用哪些与涡流无关( )
A.高频感应冶炼炉
B.汽车的电磁式速度表
C.家用电表
D.闭合线圈在匀强磁场中转动,切割磁感线产生的电流
解析:选D 真空冶炼炉,炉外线圈通入交变电流,使炉内的金属中产生涡流;汽车速度表是磁电式电流表,指针摆动时,铝框骨架中产生涡流;家用电表(转盘式)的转盘中会有涡流产生;闭合线圈在磁场中转动产生的感应电流,不同于涡流,选项D错误。

2.(多选)如图1所示,磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是( )
图1
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:选BC 线圈通电后在安培力作用下转动,铝框随之转动,在铝框内产生涡流。

涡流将阻碍线圈的转动,使线圈偏转后尽快停下来,这样做是利用涡流来起电磁阻尼的
作用。

3.如图2所示,条形磁铁用细线悬挂在O点。

O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。

让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是( )
图2
A.磁铁左右摆动一次,线圈内感应电流的方向改变2次
B.磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力,有时是动力
解析:选C 磁铁向下摆动时,根据楞次定律,线圈中产生逆时针方向的感应电流(从上面看),并且磁铁受到感应电流对它的作用力为阻力,阻碍它靠近;磁铁向上摆动时,根据楞次定律,线圈中产生顺时针方向的感应电流(从上面看),磁铁受感应电流对它的作用力仍为阻力,阻碍它远离,所以磁铁在左右摆动一次过程中,电流方向改变3次,感应电流对它的作用力始终是阻力,只有C项正确。

4.(多选)如图3所示,是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是( )
图3
A.2是磁铁,在1中产生涡流
B.1是磁铁,在2中产生涡流
C.该装置的作用是使指针能够转动
D.该装置的作用是使指针能很快地稳定
解析:选AD 1在2中转动产生感应电流,感应电流受到安培力作用阻碍1的转动,A、D对。

5. (多选)一块铜片置于如图4所示的磁场中,如果用力把这块铜片从磁场拉出或把它进一步推入,在这两个过程中,有关磁场对铜片的作用力,下列叙述正确的是( )
图4
A.拉出时受到阻力
B.推入时受到阻力
C.拉出时不受磁场力
D.推入时不受磁场力
解析:选AB 对于铜片,无论是拉出还是推入的过程中,铜片内均产生涡流,外力都要克服安培力做功,所以,选项A、B正确。

6.如图5所示,一条形磁铁从高h处自由下落,途中穿过一个固定的空心线圈。

当K 断开时,磁铁落地所用的时间为t1,落地时的速度为v1;当K闭合时,磁铁落地所用的时间为t2,落地时的速度为v2,则它们的大小关系为( )
图5
A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2
C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v2
解析:选D 当K断开时,线圈中没有感应电流,磁铁做自由落体运动,磁铁下落的加速度a1=g;当K闭合时,磁铁在穿过线圈时,线圈中会产生感应电流,对磁铁的运动产生阻碍作用,故此时磁铁下落的加速度a2<g,根据运动学规律可知t1<t2,v1>v2,故选项D 正确。

7.如图6所示,在光滑的水平面上有一个铝质金属球,以速度v0向一个有界的匀强磁场运动,匀强磁场方向垂直于纸面向里,从金属球刚开始进入磁场到全部穿出磁场的过程中(磁场的宽度大于金属球的直径),则金属球( )
图6
A.整个过程中做匀速运动
B.进入磁场过程做减速运动,穿出磁场过程做加速运动
C.整个过程中做匀减速运动
D.穿出时的速度一定小于进入时的速度
解析:选D 金属球在进入、穿出磁场的过程中均有涡流产生,金属球都要受到阻力作用,该过程中做减速运动;金属球在完全进入磁场到未开始穿出磁场的过程中,金属球中无涡流产生,此过程中做匀速运动。

故选项D正确。

8. (多选)如图7所示,半圆形曲面处于磁场中,光滑金属球从高h的曲面滚下,又沿曲面的另一侧上升,设金属球初速度为零,曲面光滑,则( )
图7
A.若是匀强磁场,球滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,球滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,球滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场,球滚上的高度小于h
解析:选BD 若是匀强磁场,则穿过球的磁通量不发生变化,球中无涡流,机械能没有损失,故球滚上的高度等于h ,选项A 错B 对;若是非匀强磁场,则穿过球的磁通量发生变化,球中有涡流产生,机械能转化为内能,故球滚上的最高高度小于h ,选项C 错 D 对。

9. (多选)如图8所示,在O 点正下方有一个具有理想边界的方形磁场,铜球在A 点由静止释放,向右摆到最高点B ,不考虑空气及摩擦阻力,则下列说法正确的是( )
图8
A .A 、
B 两点在同一水平面上
B .A 点高于B 点
C .A 点低于B 点
D .铜球最终将做等幅摆动
解析:选BD 铜球在进入和穿出磁场的过程中,穿过金属球的磁通量发生变化,球中产生涡流,进而产生焦耳热,因此球的机械能减少,故A 点高于B 点。

铜球的摆角会越来越小,最终出不了磁场,而在磁场内做等幅摆动。

10.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图9所示,该抛物线的方程是y =x 2
,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的总热量为( )
图9
A .mgb
B.12mv 2 C .mg (b -a ) D .mg (b -a )+12
mv 2 解析:选D 小金属环进入和离开磁场时,磁通量会发生变化,并产生感应电流,小金属环的一部分机械能转化为自身的内能;当小金属环全部进入磁场后,不产生感应电流,机械能守恒。

最终小金属环在磁场中沿曲面做往复运动,由能量守恒定律可得产生的总热量等
于小金属环减少的机械能。

即:Q =mg (b -a )+12
mv 2。

选项D 正确。

11.如图10所示,质量为m =100 g 的铝环,用细线悬挂起来,环中心距地面的高度 h =0.8 m 。

现有一质量为M =200 g 的小磁铁(长度可忽略),以v 0=10 m/s 的水平速度射入并穿过铝环,落地点与铝环原位置的水平距离为x =3.6 m ,小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动。

图10
(1)小磁铁与铝环发生相互作用时铝环向哪边偏斜?
(2)若铝环在小磁铁穿过后的速度为v ′=2 m/s ,在小磁铁穿过铝环的整个过程中,铝环中产生了多少电能?(g 取10 m/s 2)
解析:(1)由楞次定律可知,当小磁铁向右运动时,铝环向右偏斜(阻碍相对运动)。

(2)由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出穿过铝环后磁铁的速度v =
x 2h g
m/s
=9 m/s
由能量守恒可得W 电=12Mv 02-12Mv 2-12
mv ′2=1.7 J 。

答案:(1)铝环向右偏斜 (2)1.7 J
12.磁悬浮列车的原理如图11所示,在水平面上,两根平行直导轨间有竖直方向且等距离的匀强磁场B 1和B 2,导轨上有金属框abcd ,当匀强磁场B 1和B 2同时以速度v 沿直线向右运动时,金属框也会沿直导轨运动。

设直导轨间距为l =0.4 m ,B 1=B 2=1 T ,磁场运动速度v =5 m/s ,金属框的电阻R =2 Ω。

试回答下列问题:
图11
(1)金属框为什么会运动?若金属框不受阻力,将如何运动?
(2)当金属框始终受到f =1 N 的阻力时,金属框的最大速度是多少?
(3)当金属框始终受到f =1 N 的阻力时,要使金属框维持最大速度,每秒需要消耗多少能量?这些能量是谁提供的?
解析:(1)因为磁场B 1、B 2向右运动,金属框相对于磁场向左运动,于是金属框ad 、bc 两边切割磁感线产生感应电流,当金属框在实线位置时,由右手定则知产生逆时针方向的电流,受到向右的安培力作用,所以金属框跟随匀强磁场向右运动。

如果金属框处于虚线位置,
则产生顺时针方向的感应电流,由左手定则知,所受安培力方向仍然是水平向右。

故只要两者处于相对运动状态,金属框始终受到向右的安培力作用。

金属框开始处于静止状态(对地),受安培力作用后,向右做加速运动,当速度增大到5 m/s 时,金属框相对静止做匀速运动。

(2)当金属框始终受到f =1 N 的阻力时,达最大速度时受力平衡,f =F 安=2BIl ,式中I =2Bl v -v m R ,v -v m 为磁场速度和线框最大速度之差,即相对速度,所以v m =v -fR 4B 2l
2=1.875 m/s 。

(3)消耗的能量由两部分组成,一是转化为线框的内能,二是克服阻力做功,所以消耗
能量的功率为P =I 2R +fv m ,式中I =
2Bl v -v m R =2×1×0.4×5-1.8752 A =1.25 A ,所以W =[(1.25)2×2+1×1.875]×1 W=5 W ,这些能量是由磁场提供的。

答案:(1)见解析 (2)1.875 m/s (3)每秒消耗5 J 的能量,这些能量是由磁场提供的。

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