20xx人教版高中物理選修3-24-7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(編輯修改稿)
2024-12-23 22:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 體受到的安培力都是阻礙導體與磁場間的相對運動 彈簧上端固定，下端懸掛一根磁鐵．將磁鐵托到某一高度后放開，磁鐵能振動較長一段時間才停下來．如果在磁鐵下端放一個固定的閉合線圈，使磁鐵上下振動時穿過它 ( 如圖所示 ) ，磁鐵就會很快停下來．解釋這個現(xiàn)象，并說明此現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化情況． 思路點撥： 解析： 當磁鐵穿過固定的閉合線圈時，在閉合線圈中會產(chǎn)生感應電流 ，感應電流的磁場會阻礙磁鐵和線圈靠近或離開，也就是磁鐵振動時除了受空氣阻力外，還有線圈受到的安培力阻礙，克服阻力需要做的功增多，振動時機械能的損失增快，因而會很快停下來．機械能的轉(zhuǎn)化情況可表示如下： 答案： 見解析 2 － 1 ：如圖所示，條形磁鐵用細線懸掛在 O 點， O 點正下方固定一個水平放置的鋁線圈，讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動．下列說法中正確的是 ( ) A ．磁鐵左右擺動一次，線圈內(nèi)感應電流的方向改變 2 次 B ．磁鐵始終受到感應電流磁場的斥力作用 C ．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力始終是阻力 D ．磁鐵所受到的感應電流對它的作用力有時是阻力有時是動力 解析： 磁鐵向下擺動時，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流 ( 從上面看 ) ，并且磁鐵受到的感應電流對它的作用力為阻力，阻礙它靠近；磁鐵向上擺動時，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應電流 ( 從上面看 ) ，磁場受的感應電流對它的作用力仍為阻力，阻礙它遠離．所以，磁鐵在左右擺動一次過程中，電流方向改變 3 次，感應電流對它的作用力始終是阻力．只有 C 項正確． 答案： C 渦流現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化問題 伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．如果金屬塊放在變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果是金屬塊進出磁場或在非勻強磁場中運動，則由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為電能． 光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線下半部分處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是 y ＝ a 的直線 ( 圖中虛線所示 ) ，一個金屬塊從拋物線上 y ＝b ( b ＞ a ) 處以速度 v 沿拋物線下滑，假設拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是 ( ) A ． m gb B.12m v2＋ m gb
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