高考物理(电磁感应)精选训练-涡流电磁驱动

1.如题14－1图所示的是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术。其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得构件内部是否断裂及位置的信息。如题14－2图所示的是一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L 上且使铁芯穿过其中，闭合开关S 的瞬间，套环将立刻跳起。关于对以上两个运用实例理解正确的是

A. 涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象

B. 能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料

C. 以上两个案例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源

D. 以上两个案例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源

2. 关于电磁阻尼，下列说法不正确的是

A ．当导体在磁场中运动时，产生感应电流，受到安培力作用，安培力的方向总是阻碍导体运动的现象称为电磁阻尼

B ．感应式电动机是利用电磁阻尼工作的

C ．磁电式仪表是利用电磁阻尼的原理使指针迅速停下来，从而便于读数

D ．电磁阻尼现象的实质是电磁感应现象，遵循楞次定律

3. 关于电磁驱动，下列说法正确的是

A ．电磁驱动过程中，通过安培力做功，电能转化为机械能

B ．电磁驱动是由于磁场运动导致导体中产生感应电流，受到安培力作用

C ．在电磁驱动中导体运动速度等于磁场运动速度

D ．交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的

4.如图为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀减小的电流，则

题14－1图 题14－2图

（A）无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针

（B）无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大

（C）有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针

（D）有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化

5.图甲是法拉第于1831年发明的人类历史上第一台发电机——圆盘发电机。图乙为其示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，磁感线垂直穿过铜盘；两块铜片M、N分别与铜轴和铜盘边缘接触，匀速转动铜盘，电阻R就有电流通过。则下列说法正确的是

A．回路中恒定电流的大小与铜盘转速无关

B．回路中有大小和方向都作周期性变化的涡流

C．回路中电流方向不变，从M经导线流进电阻R，再从N流向铜盘

D．铜盘绕铜轴转动时，沿半径方向上的金属“条”切割磁感线，产生电动势

6．如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线。条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计。则下列说法中正确的是

A ．若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度

B ．若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强

C ．甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能

D ．两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

7.如图8，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是(

)

A.处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高

B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动

C.若所加磁场反向，圆盘将加速转动

D.若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动

8．图1中的四张图，都与涡流有关。有关这四张图，下列说法正确的是

A ．真空冶炼炉是利用线圈中交变电流发热来熔化金属的装置

B ．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 电流

时间 0

电流

时间

0 甲 i 0 i 0

图1

C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动

D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流

9．如图所示，一根空心铝管竖直放置，把一枚小圆柱形的永磁体从铝管上端由静止释放，经过一段时间后，永磁体穿出铝管下端口。假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转。忽略空气阻力，则下列说法中正确的是

A．若仅增强永磁体的磁性，则其穿出铝管时的速度变小

B．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的时间缩短

C．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少

D．在永磁体穿过铝管的过程中，其动能的增加量等于重力势能的减少量

10．(原创题)下列说法中正确的是（）

A．电磁炉中的线圈通高频电流时，在铝金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物B．磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，是为了防止电磁感应

C．精密线绕电阻常采用双线绕法，可以增强线绕电阻通电时产生的磁场

D．车站的安检门探测人身携带的金属物品，其工作原理是电磁感应

二．计算题

1．（原创题）（12分）“自发电”地板是利用游人走过此处，踩踏地板发电。地板下有一发电装置，如图1所示，装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为n的线圈，无摩擦地套在磁场方向呈辐射状的永久磁铁槽中。磁场的磁感线沿半径方向均匀对称分布，图2为横截面俯视图。轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k的复位弹簧（图中只画出其中的两个），轻质硬杆P将地板与线圈连接，从而带动线圈上下往返运动（线圈不发生形变）便能发电。若线圈的总电阻为R0，现用它向一个额定电压为U、电阻为R的小灯泡供电。为便于研究，