涡流电磁阻尼和电磁驱动习题

涡流同步练习11．如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则（）A．铝环的滚动速度将越来越小B．铝环将保持匀速滚动C．铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极D．铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变答案：B2．如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（）A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h答案：BD3．如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（）A．铁B．木C．铜D．铝答案：CD4．如图所示，圆形金属环竖直固定穿套在光滑水平导轨上，条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动，其轴线在圆环圆心，与环面垂直，则磁铁在穿过环过程中，做______运动．（选填“加速”、“匀速”或“减速”）答案：减速5．如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B．不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A．A、B两点在同一水平线B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环将做等幅摆动答案：B涡流同步练习2我夯基我达标１.用来冶炼合金钢的真空___________，炉外有___________，线圈中通入___________电流，炉内的金属中产生___________.涡流产生的___________使金属熔化并达到很高的温度.答案：冶炼炉线圈周期性变化的涡流热量2.利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在___________中进行，这样就能防止___________进入金属，可以冶炼高质量的___________.答案：真空空气中的杂质合金3.探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈从地面扫过，线圈中___________有的电流.如果地下埋着___________，金属中会感应出___________，涡流的___________又会反过来影响线圈中的___________，使仪器报警.答案：变化着金属物品涡流磁场电流4.同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯放在同一变化的磁场中相比较（）A.金属块中的涡流较大，热功率也较大B.硅钢片中涡流较大，热功率也较大C.金属块中涡流较大，硅钢片中热功率较大D.硅钢片中涡流较大，金属块中热功率较大答案：A5.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.增大铁芯中的电阻，以减小发热量思路解析：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，提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.答案：BD启示：对于任何事物都具有两面性.对人类有益的一面要尽量去开发利用，对人类有害的一面要尽可能防止.我综合我发展6.如图4-7-1所示是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起.我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的.图4-7-1试定性说明：为什么交变电流的频率越高，焊接缝处放出的热量越大？答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快，根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大.而放出的电热与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高焊接处放出的热量越多.我创新我超越7.如图4-7-2所示是称为阻尼摆的示意图，在轻质杆上固定一金属薄片，轻质杆可绕上端O点轴在竖直面内转动，一水平有界磁场垂直于金属薄片所在的平面.使摆从图中实线位置释放，摆很快就会停止摆动；若将摆改成梳齿状，还是从同一位置释放，摆会摆动较长的时间.试定性分析其原因.图4-7-2答案：第一种情况下，阻尼摆进入有界磁场后，在摆中会形成涡流，涡流受磁场的阻碍作用，会很快停下来；第二种情况下，将金属摆改成梳齿状，阻断了涡流形成的回路，从而减弱了涡流，受到的阻碍会比先前小得多，所以会摆动较长的时间.涡流同步练习31、边长为h的正方形金属导线框，从图4-7-8所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向是水平的，且垂直于线框平面，磁场区域宽度等于H，上下边界如图4-7-8中水平虚线所示，Hh，从线框开始下落到完全穿过场区的整个过程中：（）A、线框中总是有感应电流存在B、线框受到磁场力的合力方向先向下，后向上C、线框运动的方向始终是向下的D、线框速度的大小可能不变。2、在闭合线圈上方有一条形磁铁自由下落，直到穿过线圈的过程中，下列说法正确的是（）A、磁铁下落过程中机械能守恒B、磁铁的机械能增加C、磁铁的机械能减少D、线圈增加的热量是由磁铁减少的机械能转化而来的3、有一矩形线圈在竖直平面内由静止开始下落，磁场水平且垂直于线圈平面，当线框的下边进入磁场而上边尚未进入匀强磁场的过程中，线圈不可能做：（）A、匀速下落B、加速下落C、减速下落D、匀减速下落4、如图4-7-9所示，CD、EF为足够长的光滑平行竖直金属导轨，磁感应强度B=0.5T的水平匀强磁场与导轨平面垂直，置于导轨上的导体棒MN的长等于导轨间距，其电阻等于电池内阻。电池电动势E=1.5V。回路中其余电阻不计。若仅闭合S1，MN恰可静止，若仅闭合S2，则MN棒沿竖直导轨下滑过程中每秒内扫过的最大面积为多少平方米？5、如图4-7-10，匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，MN长为l=1.0m，R1=R2=1.2Ω，金属框CDEF和导体MN电阻r=0.6Ω，使MN以v=3m/s的速率向右滑动，则MN两端的电压为多少伏？MN两端的电势哪一端高？6、如图4-7-11所示，MN为金属杆，在重力作用下贴着竖直平面内的光滑金属长直导轨下滑，导轨的间距L=10cm，导轨的上端接有R=0.5Ω的电阻，导轨和金属杆的电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀强磁场中，当杆匀速下落时，每秒有0.02J的重力势能转化为电能，则这时MN杆的下落速度v的大小等于多少？图4-7-8图4-7-9图4-7-10图4-7-117、如图4-7-12所示，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B0=0.5T，以△B/△t=0.1T/s在增加。水平导轨不计电阻和摩擦阻力，宽为0.5m。在导轨上L=0.8m处搁一导体，它的电阻R0=0.1Ω，并且水平细绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg的重物。线路中的定值电阻R=0.4Ω，则经过多少时间能吊起重物（g=10m/s2）？8、电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=l，ad=h，质量为m。自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图4-7-13所示。若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框内产生的焦耳热是多少？（不考虑空气阻力）9、两根光滑的平行金属导轨，导轨间距为L，导轨的电阻不计，导轨面与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面斜向上，如图4-7-14所示。现把两根质量各为m，电阻为R的金属杆ab、cd放在导轨上，杆与导轨垂直。由于杆ab在沿导轨向上的外力作用下向上匀速运动，杆cd保持静止状态，求ab杆的速度和所受的沿导轨向上的外力的大小。图4-7-12图4-7-13图4-7-1410、教室里有一台灵敏电流计，如图4-7-15所示。老师要求同学们想办法检测这一电流计内部线圈是否断了，可是教室里没有多用电表，也没有电池。吴华慧同学翻了翻自己的文具盒，手里握着一小玩意儿，神秘地对大家说，我有办法了。请你猜一猜，她手中握的可能是什么东西？她会用怎样的办法解决这个问题？参考答案1、C2、CD3、D4、1.5㎡5、0.6，N6、2m/s7、4995S8、2mgh9、22sin2LBmgRvF=2mgsinθ10、她手里肯定握着一段导体，可能是一个回形针（一把小刀、一只圆规……），她会把导体接在电流计的两极间，然后摇动电流计，如果指针很快停下，说明内部线圈没有断，如果指针晃动很长时间，说明内部线圈断了。图4-7-15