人教版 (2019)选择性必修 第二册3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课后测评

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课后测评，共16页。

一、电磁感应现象中的感生电场
1．感生电场
麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场叫作感生电场．
2．感生电动势
由感生电场产生的电动势叫感生电动势．
3．电子感应加速器
电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速．
二、涡流
1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，就像水中的旋涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流．
2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(eq \f(ΔB,Δt)越大)，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大．
三、电磁阻尼
当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼．
四、电磁驱动
若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动．
判断下列说法的正误．
(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场．( √ )
(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用．( √ )
(3)涡流跟其他感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的．( √ )
(4)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热．( × )
(5)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律．( √ )
(6)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化．( √ )
(7)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生．( × )
一、电磁感应现象中的感生电场
导学探究 如图1所示，B增强时，就会在空间激发一个感生电场E.如果E处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流．
图1
(1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？
(2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？
答案 (1)感应电流的方向与正电荷定向移动的方向相同．感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定律来判定．
(2)感生电场对自由电荷的作用．
知识深化
1．变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关．如果在变化的磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动．
2．感生电场可用电场线形象描述．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合．
3．感生电场的方向根据楞次定律用右手螺旋定则判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E＝neq \f(ΔΦ,Δt)计算．
(多选)某空间出现了如图2所示的一组闭合的电场线，这可能是( )
图2
A．沿AB方向的磁场在迅速减弱
B．沿AB方向的磁场在迅速增强
C．沿BA方向的磁场在迅速增强
D．沿BA方向的磁场在迅速减弱
答案 AC
闭合回路(可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向．判断思路如下：
eq \x(假设存在垂直磁场方向的闭合回路)→eq \x(回路中的磁通量变化)eq \(――→,\s\up7(楞次定律),\s\d5(安培定则))
eq \x(回路中感应电流的方向)―→eq \x(感生电场的方向)
如图3甲所示，线圈总电阻r＝0.5 Ω，匝数n＝10，其端点a、b与R＝1.5 Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示．下列关于a、b两点电势φa、φb的关系及两点电势差Uab的选项，正确的是( )
图3
A．φa>φb，Uab＝1.5 V
B．φa