《电磁驱动》电磁驱动

1多选题

(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去．现在固定线圈左侧放置一导线制成的闭合环，合上开关S的瞬间(　　)

从左侧看环中感应电流沿顺时针方向

从左侧看环中感应电流沿逆时针方向

铜环放置在线圈右方，环将向右运动

调换电池正负极后，环将向右弹射

题目答案

答案解析

分析：

由右手螺旋定则可求得线圈中的磁场方向，再由楞次定律明确电流方向及环的受力方向．

解答：

解：A、线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧看为顺时针；故A正确，B错误；C、若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动；故C正确；D、电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出；故D错误；故选：AC．

点评：

本题要掌握楞次定律的两种描述，一是“增反减同”；二是“来拒去留”；并能灵活根据它们去判断电流方向及受力方向．

2单选题

在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几个物理学家所做的科学贡献的叙述中正确的说法是（　　）

库仑发现了电流的热效应

安培发现了电流的磁效应

法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律

伽利略提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础

题目答案

答案解析

分析：

焦耳等物理学家发现了电流的热效应．丹麦的物理学家奥斯特发现了电流的热效应．法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础．

解答：

解：A、焦耳等物理学家发现了电流的热效应．故A错误．

B、奥斯特发现了电流的磁效应．故B错误．

C、法拉第研究了电磁感应现象，发现了磁场产生电流的条件和规律．故C正确．

D、牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础．故D错误．

故选C

点评：

对于物理学上著名科学家、重要理论和经典学说要记牢，不要张冠李戴．这也高考考查内容之一．

3多选题

(多选)下列现象属电磁驱动的是（　　）

磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做

微安表的表头在运输时要把两接线框短接

自制金属地雷探测器

当图中B变大时，a、b在固定光滑导轨上滑动

题目答案

答案解析

分析：

如果磁场相对于导体运动，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，这种作用就是电磁驱动．

解答：

解：A、铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动，故A正确；

B、连接后由于电磁效应动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，故B错误；

C、金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成，而非电磁驱动，故C错误；

D、当图中B变大时，回路中产生电流，又产生安培力，故属于电磁驱动，故D正确；

故选：AD

点评：

本题主要考查了安培力，当通电导体在磁场中时会受到安培力，安培力使导体运动；

4单选题

交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的，它里面配置的三个线圈连接到三相电源，是为了（　　）

产生稳定不变的磁场

产生旋转的磁场

产生匀强磁场

产生加速电场

题目答案

答案解析

分析：

异步电机的工作原理如下：当导体在磁场内切割磁力线时，在导体内产生感应电流，“感应电机”的名称由此而来．感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力．三组绕组问彼此相差120度，每一组绕组都由三相交流电源中的一相供电．

解答：

解：三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定．转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势．转子铜条是短路的，有感应电流产生．转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用．转子就会旋转起来．

故选：B．

点评：

考查通电导线周围存在磁场，掌握安培力产生条件，理解左手定则与右手定则的区别．

5单选题

如图所示，蹄形磁铁的两极间，放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，磁铁如图示方向转动时，线圈的运动情况是(　　)

俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同

俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同

线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速

线圈静止不动

题目答案

答案解析

分析：

转动磁铁时，导致线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，出现安培力，导致线圈转动，由楞次定律可知，从而确定感应电流的方向，由于总是阻碍磁通量增加，故线圈与磁铁转动方向相同，但转动快慢不同．

解答：

解：根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则导致线圈与磁铁转动方向相同，但快慢不一，线圈的转速一定比磁铁转速小，故ABD错误，C正确；

故选：C

点评：

考查楞次定律、法拉第电磁感应定律，知道感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，同时掌握使用楞次定律判定感应电流方向的方法与技巧．

6单选题

如图甲所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕OO′轴转动，当磁铁按图示方向绕OO′轴转动，线圈的运动情况是(　　)

俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同

俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同

线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速

线圈静止不动

题目答案

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分析：

解答：

解：根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则导致线圈与磁铁转动方向相同，由于是阻碍，而不是阻止，所以速度快慢不一样，线圈的转速一定比磁铁转速小，故ABD错误，C正确；

故选：C

点评：

7单选题

如图，有一铜盘，轻轻拨动它，能较长时间自由转动，如果铜盘顺时针转动时，磁铁靠近铜盘边缘(不与铜盘接触)，可以观察到的现象是(　　)

铜盘顺时针转速减小并很快停下来

铜盘顺时针转速增大

铜盘顺时针转速减小到零后逆时针加速转动

铜盘转速不变

题目答案

答案解析

分析：

当转动铜盘时，导致铜盘切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生安培力导致铜盘转动受到阻碍．

解答：

解：A、B、D、当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流，处于磁场中受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，故A正确，BD错误；

C、铜盘顺时针转速减小到零后，铜盘的动能为0，由于没有额外的能量补充，所以铜盘不会逆时针加速转动．故C错误．

故选：A

点评：

本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律，知道感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，知道电磁阻尼的应用．

8多选题

(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是(　　)

圆盘上产生了感应电动势

圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动

题目答案

答案解析

分析：

通过题意明确涡流的产生，再根据磁极和电流间的相互作用分析磁铁的运动．

解答：

解：A、圆盘在转动中由于半径方向的金属条切割磁感线，从而在圆心和边缘之间产生了感应电动势；故A正确；

B、圆盘在径向的金属条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等，从而形成涡流，涡流产生的磁场又导致磁针转动，故B正确；

C、由于圆盘面积不变，距离磁铁的距离不变，故整个圆盘中的磁通量没有变化；故C错误；

D、圆盘中自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场，由安培定则可判断出在中心方向竖直向下，其它位置关于中心对称，此磁场不会导致磁针转动；故D错误；

故选：AB．

点评：

本题要注意明确电流的形成不是因为自由电子运动，而是由于圆盘切割磁感线产生了电动势，从而产生了涡流．

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