第四章 第7节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
课后强化演练
一、选择题
1.以下物理事实,描述正确的是( )
A.在炼钢厂中,把熔化的钢水浇入圆柱形模子,模子沿圆柱的中心轴高速旋转,钢水由于受到离心力的作用趋于侧壁,形成无缝钢管
B.在燃气灶中,安装有电子点火器,接通电子线路时产生高电压,通过高压放电来点燃气体,点火器的放电电极往往做成球状
C.有些合金如锰铜合金和镍铜合金,由于电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻
D.为了避免电表在运输过程中指针晃动角度过大,不能用导线将两接线柱连起来
解析:离心力是效果命名的力,不能说钢水受到离心力作用,A选项错误;根据尖端放电原理可知,点火器的放电电极应该做成针形,B选项错误;有些合金如锰铜合金和镍铜合金,由于电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻,C选项正确;为了避免电表在运输过程中指针晃动角度过大,在运输过程中应将两导线柱连起来,这是电磁阻尼现象,D选项错误.
答案:C
2.(2017·滕州五中月考)物理课上,老师做了一个“电磁阻尼”实验:如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,将磁铁托起到某一高度后放开,磁铁能上下振动较长时间才停下来;如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环,使磁极上下振动时穿过它,磁铁就会很快地停下来.某同学另找器材再探究此实验.他安装好器材,经反复实验后发现:磁铁下方放置圆环,并没有对磁铁的振动产生影响,对比老师演示的实验,其原因可能是( )
A.弹簧的劲度系数太小
B.磁铁的质量太小
C.磁铁的磁性太强
D.圆环的材料与老师用的不同
解析:根据楞次定律可知,磁铁靠近或远离圆环时,圆环中产生感应电流,会阻碍磁铁运动,根据能量守恒可知,磁铁的机械能转化为电能,所以振动逐渐减小,当同学另找器材再探究此实验,圆环并没有对磁铁的振动产生影响,原因是圆环中没有产生感应电流,即圆环的材料与老师的不同,D选项正确.
答案:D
3.(2017·郴州期末)如图是一种充电鞋的结构示意图.当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池.这种充电鞋的工作原理是( )
A.电磁感应现象
B.电流的磁效应
C.磁极间的相互作用
D.通电线圈在磁场中受力转动
解析:当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池,该过程为电磁感应现象,A选项正确.
答案:A
4.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平.在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平.线圈从水平面a开始下落.已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离.若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd,则( )
A.Fd>Fc>Fb B.Fc<Fd<Fb
C.Fc>Fb>Fd D.Fc<Fb<Fd
解析:金属线圈进入与离开磁场的过程中,产生感应电流,线圈受到向上的磁场力即安培力,根据F=IlB,E=Blv,I=可得:F=,由此可知线圈所受到的磁场力大小与速度大小成正比.当线圈完全进入磁场时,没有安培力,故Fc=0;通过水平面b时,有v=2ghab,则vb=;通过水平面d时,设线圈刚完全进入时的速度为vb′,有v-vb′2=2ghbd,则vd=,而hbd>hab,故vd>vb,则Fd>Fb,所以本题答案为D.
答案:D