课时作业波长频率和波速精讲

第四章课时作业（09）第1页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音第四章电磁感应第四章课时作业（09）第2页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音课时作业(09)涡流、电磁阻尼和电磁驱动第四章课时作业（09）第3页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音作业目标①知道涡流是如何产生的；②知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止；③知道电磁阻尼和电磁驱动．作业设计限时：40分钟满分：100分第四章课时作业（09）第4页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音一、选择题(本题有10小题，每小题6分，共60分)1．(多选题)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．探雷器第四章课时作业（09）第5页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：家用电磁炉、真空冶炼炉、探雷器都是利用涡流工作，而家用微波炉是利用微波直接作用于食物．答案：ACD第四章课时作业（09）第6页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音2．(多选题)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．起电磁驱动的作用第四章课时作业（09）第7页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：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，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．正确选项是BC.答案：BC第四章课时作业（09）第8页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音3．(多选题)下列磁场垂直加在金属圆盘上能产生涡流的是()ABCD第四章课时作业（09）第9页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：只有变化的磁场才会使圆盘产生涡流．答案：BCD第四章课时作业（09）第10页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音4．(多选题)一块铜片置于如图所示的磁场中，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()第四章课时作业（09）第11页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音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．推入时不受磁场力第四章课时作业（09）第12页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：对于铜片，无论是拉出还是推入过程中，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．答案：AB第四章课时作业（09）第13页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音5.如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中正确的是()第四章课时作业（09）第14页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的第四章课时作业（09）第15页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的第四章课时作业（09）第16页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后加热食物，故选项A、D错误、B正确；而选项C是微波炉的加热原理，C错误．答案：B第四章课时作业（09）第17页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音6．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第四章课时作业（09）第18页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：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项对B项错．涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，C项错．硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D项错．答案：A第四章课时作业（09）第19页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音7.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示．在一块绝缘板的中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来．忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是()第四章课时作业（09）第20页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音A．圆盘将逆时针转动B．圆盘将顺时针转动C．圆盘不会转动D．无法确定圆盘是否会动第四章课时作业（09）第21页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：瞬间增强的磁场会在周围产生一个顺时针的涡旋电场，负电荷受到逆时针方向的电场力，带动圆盘逆时针转动，而负电荷的这种定向运动则形成了顺时针的环形电流．答案：A第四章课时作业（09）第22页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音8．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．铝D．塑料第四章课时作业（09）第23页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：木球、塑料球在光滑水平面上将做匀速运动，B、D项错误；铁球受磁铁的吸引在光滑水平面上将做加速运动，A项错误；铝球受电磁阻尼作用在光滑水平面上将做减速运动，C项正确．答案：C第四章课时作业（09）第24页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音9.如图所示，条形磁铁从h高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S断开时，至落地用时t1，落地时速度为v1；S闭合时，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()第四章课时作业（09）第25页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音A．t1＞t2，v1＞v2B．t1＝t2，v1＝v2C．t1＜t2，v1＜v2D．t1＜t2，v1＞v2第四章课时作业（09）第26页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：开关S断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，a＝g；当S闭合时，线圈中有感应电流阻碍磁铁下落，故a＜g，所以t1＜t2，v1＞v2.答案：D第四章课时作业（09）第27页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音10．一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下方L2处有一宽度为L4、垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示．现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直，忽略空气阻力)，摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是()第四章课时作业（09）第28页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音A．mgLB．mgL2＋rC．mg34L＋rD．mg(L＋2r)第四章课时作业（09）第29页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：线圈在进入磁场和离开磁场时，磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少．最后线圈在磁场下面摆动，机械能守恒．在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热，在达到稳定摆动的整个过程中，金属环减少的机械能为mg34L＋r.答案：C第四章课时作业（09）第30页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音二、非选择题(本题有3小题，共40分)11.第四章课时作业（09）第31页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音(10分)电磁灶是应用电磁感应原理加热锅具的一种无明火特殊灶具，其原理是：导电的金属铁磁材料锅能在高频交变磁场中产生感生涡流．但目前高频电磁灶的灶面只适用于平底锅具．有人将弧底锅改造成如图的平底结构，分析其能否正常工作．第四章课时作业（09）第32页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音答案：这种改造既能使弧底锅能够稳定地放在灶面上，又因附加部分为金属材料，能在高频交变磁场中获得理想的涡流发热效果，所以改造后能正常工作．(10分)第四章课时作业（09）第33页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音12.(14分)如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺旋管A.在弧形轨道上高为h的地方，无初速度释放一磁铁B(可视为质点)，B下滑至水平轨道时恰好沿螺旋管A的中心轴运动，设A、B的质量分别为M、m，若最终A、B速度分别为vA、vB.问：第四章课时作业（09）第34页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音(1)螺旋管A将向哪个方向运动？(2)全过程中整个电路所消耗的电能．第四章课时作业（09）第35页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：(1)磁铁B向右运动时，螺旋管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺旋管A向右运动．(5分)(2)全过程中，磁铁减少的重力势能转化为A、B的动能和螺旋管中的电能，所以mgh＝12Mv2A＋12mv2B＋E电．(6分)即E电＝mgh－12Mv2A－12mv2B.(3分)第四章课时作业（09）第36页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音答案：(1)向右运动(2)mgh－12Mv2A－12mv2B第四章课时作业（09）第37页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音13.(16分)如图所示，在光滑的水平面上有一半径r＝10cm、电阻R＝1Ω、质量m＝1kg的金属环，以速度v＝10m/s向一有界磁场滑去．匀强磁场方向垂直于纸面向里，B＝0.5T，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环一共释放了32J的热量，求：(1)此时圆环中电流的瞬时功率；(2)此时圆环运动的加速度．第四章课时作业（09）第38页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音第四章课时作业（09）第39页状元之路高中·新课标·物理·选修3-2返回首页传播课堂正能量唱响课堂好声音解析：(1)设刚好有一半进入磁场时，圆环的速度为v′，由能量守恒，得12mv2＝Q＋12mv′2(4分)此时圆环切割磁感线的有效长度为2r，