粤教版（2019）选择性必修第二册《第二章第五节涡流现象及其应用》2024年同步练习卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一装有水的小铁锅和一玻璃杯．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )
A. 恒定直流、小铁锅 B. 恒定直流、玻璃杯
C. 变化的电流、小铁锅 D. 变化的电流、玻璃杯
2.如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴转动，当从上往下看磁铁做逆时针转动后，则( )
A. 线圈将逆时方向转动，转速与磁铁相同 B. 线圈将逆时方向转动，转速比磁铁小
C. 线圈将逆时方向转动，转速比磁铁大 D. 线圈仍将静止
3.安检门是一个用于安全检査的“门”，“门框”内有线圈线圈中通有变化的电流。如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警，关于这个安检门的以下说法正确的是( )
A. 安检门能检查出毒贩携带的毒品
B. 安检门能检查出旅客携带的水果刀
C. 如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作
D. 安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理
4.甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止，若将圆环置于如图所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行，现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是( )
A. 甲环先停下 B. 乙环先停下 C. 两环同时停下 D. 两环都不会停下
5.随着科技的不断进步，电磁感应现象已经广泛应用于我们的日常生产和生活中，下列说法错误的是( )
A. 电感线圈在交流电路中存在感抗是因为自感现象
B. 电磁炉的工作原理是锅体产生涡流，涡流在锅体产生热量从而加热锅内食物
C. 真空冶炼炉是利用炉内放入的金属产生涡流的热量，从而冶炼炉内金属
D. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起驱动的作用
6.某研究小组制作了一仪表，发现指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难。在指针转轴上装上扇形铝板或扇形铝框，在合适区域加上磁场，可以解决此困难。下列方案合理的是( )
A. B.
C. D.
7.高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域虚线区域朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域虚线区域朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是( )
A. 铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场
B. 铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场
C. 磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速
D. 若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力变大
8.在下列电磁感应现象应用中说法正确的是( )
A. 探雷器是利用涡流工作的，探测时是地下的金属感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警
B. 为了减小变压器铁芯中的涡流损失，可以减小铁芯材料的电阻率
C. 真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化
D. 磁电式电流表在运输过程中需要将正、负接线柱用导线连接起来以免损坏是电磁驱动原理
9.磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图从后朝前看如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置刹车原理，下列判断正确的是
A. 利用铜片与强力磁铁的摩擦刹车
B. 利用铜片被磁化成磁体与强力磁铁作用刹车
C. 利用铜片中涡流的磁场与强力磁铁作用刹车
D. 利用铜片中涡流的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动刹车
10.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，当圆盘绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着圆盘一起转动，但略有滞后。下列说法正确的是
A. 圆盘上没有产生感应电动势
B. 圆盘内产生从边缘到中心的感应电流
C. 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
D. 圆盘内产生涡流，此电流产生的磁场导致磁针转动
二、多选题：本大题共10小题，共40分。
11.下列哪些仪器是利用涡流工作的( )
A. 电磁炉 B. 微波炉 C. 金属探测器 D. 真空冶炼炉
12.电磁炉正常工作时，面板下方的线圈周围产生迅速变化的磁场，使面板上方的铁锅底部产生涡流而发热，则( )
A. 通过线圈的是恒定电流 B. 通过线圈的是交变电流
C. 用全陶瓷锅替代铁锅也能发热 D. 电磁炉正常工作时面板不发热
13.磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是( )
A. 防止涡流 B. 利用涡流 C. 起电磁阻尼的作用 D. 起电磁驱动的作用
14.如图所示是某同学自制的简易磁力传动装置，铝制圆盘放置在可旋转底座上，圆盘正上方悬挂条形磁铁．关于该装置，从上往下看，说法正确的是
A. 当条形磁铁顺时针转动时，铝制圆盘顺时针转动
B. 当条形磁铁顺时针转动时，铝制圆盘逆时针转动
C. 当条形磁铁的转速变快时，铝制圆盘转速也变快
D. 当条形磁铁停止转动，铝制圆盘会立即停止运动
15.物理课上，教师做了一个“电磁阻尼”的实验．如图甲所示，、两摆在通过磁场时，摆很快停下来，摆摆动了很长的一段时间．图乙是某同学另找器材再来探究此实验的装置，是由摆片和细杆组成的摆，其摆动平面通过电磁铁的两极之间，当绕在电磁铁上的励磁线圈未通电时，摆片可自由摆动，要经过较长时间才会停下来；当线圈通电时，摆片应当迅速停下来．他连接好电路，重复实验，均没出现摆片迅速停下来的现象．对比老师的演示实验，下列说法正确的是 ( )
A. 老师实验中，摆很快停下来的原因是摆上产生了感应电流
B. 老师实验中，摆很快停下来的原因是摆上没有产生感应电流
C. 该同学没有成功的原因可能是所选线圈的匝数过多
D. 该同学没有成功的原因可能是构成摆的材质是塑料的
16.电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )
A. 电磁炉利用变化的磁场使食物中的水分子形成涡流来对食物加热
B. 当金属探测器在探测到金属时，会在探测器内部产生涡流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声
C. 磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要 把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏
D. 变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流
17.电磁阻尼现象在日常生活中得到广泛应用，如汽车的减震悬架，精密实验仪器的防震装置等。某减震座椅工作原理示意图如图所示，除了弹簧之外，中间还有磁体和固定在底座上的线圈，在震动过程中磁体可在线圈内上下移动。则( )
A. 对调磁体的磁极，起不到减震效果 B. 对调磁体的磁极，不影响减震效果
C. 线圈的匝数越少，电磁阻尼现象越明显 D. 线圈的匝数越多，电磁阻尼现象越明显
18.一根上端固定的弹簧，其下端挂一条形磁铁，磁铁在上下振动，由于空气阻力很小，磁铁的振动幅度几乎保持不变。如图所示，若在磁铁振动过程中把一导电线圈靠近磁铁下方，则关于磁铁上下震动的幅度，下列说法中正确的是( )
A. 闭合时磁铁的振动幅度迅速减小，断开时磁铁的振动幅度几乎不变
B. 闭合时磁铁的振动幅度迅速增大，断开时磁铁的振动幅度几乎不变
C. 闭合或断开，磁铁的振动幅度变化相同
D. 闭合，磁铁上下振动时会有机械能转化成电能
19.如图所示，一固定的竖直厚钢管内壁光滑，其长度为。一长方体形状的小物体从圆管的管口沿圆管的中心线由静止释放，经时间通过圆管。空气阻力不计，取，则( )
A. 一定为 B. 不可能为 C. 可能为 D. 可能为
20.如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法正确的是
A. 是磁铁，在中产生涡流 B. 是磁铁，在中产生涡流
C. 该装置的作用是使指针能够转动 D. 该装置的作用是使指针能很快地稳定
三、计算题：本大题共1小题，共10分。
21.一根足够长的空心铜管竖直放置，使一枚直径略小于铜管内径、质量为的圆柱形强磁铁从管内某处由静止开始下落，如图所示，它不会做自由落体运动，而是非常缓慢地穿过铜管，在铜管内下落时的最大速度为。强磁铁在管内运动时，不与铜管内壁发生摩擦，空气阻力也可以忽略。产生该现象的原因是变化的磁场在铜管内激发出了涡流，涡流反过来又对强磁铁产生了很大的阻力。虽然该情景中涡流的定量计算非常复杂，我们不需要求解，却仍然可以用我们学过的知识来对下述问题进行分析。
求图中的强磁铁达到最大速度后铜管的热功率；
强磁铁下落过程中，可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，且强磁铁周围铜管的有效电阻是恒定的。由此分析，如果在图甲中强磁铁的上面粘一个质量为的绝缘橡胶块，则强磁铁下落的最大速度是多大？
若已知强磁铁下落过程中的任一时刻，强磁铁机械能耗散的功率等于其受到的阻力大小与下落速度大小的乘积。则在图中，质量为的强磁铁从静止下落，经过时间后达到最大速度，求此过程强磁铁的下落高度；
若将空心铜管切开一条竖直狭缝，如图所示，强磁铁还从管内某处由静止开始下落，发现强磁铁的下落还是会明显慢于自由落体运动，请你分析这一现象的原因。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致．因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流．导致电流发热．故只有C正确，ABD错误；
故选：
根据变化的电流，产生磁通量的变化，金属器皿处于其中，则出现感应电动势，形成感应电流，从而产生内能．
考查产生感应电流的条件与磁通量的变化有关，同时要知道金属锅与玻璃锅的不同之处．
2.【答案】
【解析】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，线圈的转速比磁铁转速小，故B正确，ACD错误。
故选：。
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。
本题考查了楞次定律、感应电动机原理等知识点。对楞次定律的理解是本题的关键。
3.【答案】
【解析】解：、安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到。则安检门不能检查出毒贩携带的毒品，故A错误；
B、安检门能检查出旅客携带的水果刀，故B正确；
C、根据工作原理可知，如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门不能正常工作，故C错误；
D、安检门工作时，主要利用了电磁感应原理，没有采用电流的热交应，故D错误。
故选：。
明确电磁感应定律的应用，知道安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流，在空间产生交变的磁场，金属物品会产生感应电流，反过来，金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流。
本题考查电磁感应在生活中的应用实例，知道金属探测器利用了涡流，实质是一种特殊的电磁感应原理。
4.【答案】
【解析】解：当金属环转动时，乙环一直与磁场方向平行，磁通量为零，甲环磁通量不断变化，不断有感应电流；
产生感应电流后，一定受到安培力，安培力一定是阻碍圆环的转动，即一定阻碍圆环与磁场间的相对运动，故甲环先停止运动；
故选：。
感应电流的产生条件是：闭合导体回路；磁通量发生变化。甲中产生了感应电流，感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的原因，即甲环同时会受到电磁阻力。
本题关键是明确感应电流的产生条件以及由于感应电流而产生的安培力一定是阻碍相对运动。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题考查常见的电磁感应现象，熟悉各种现象的原理是解题的关键。
【解答】
电感线圈在交流电路中存在感抗是因为自感现象；电磁炉和真空冶炼炉都是利用金属在变化的磁场中产生涡流；磁电式仪表中用来做线圆骨架的铝框能起阻尼的作用。D错误。
6.【答案】
【解析】解：A.此图是铝板，磁场在铝板中间，无论指针偏转角度大小，都会在铝板上产生涡流，起到电磁阻尼的作用，指针会很快稳定的停下，便于读数，方案合理， A正确
如图所示，当指针向左偏转时，铝框或铝板可能会离开磁场，产生不了涡流，起不到电
磁阻尼的作用，指针不能很快停下，、方案不合理， BD错误
C.此图是铝框，磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割磁感线，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，方案不合理， C错误。
在指针转轴上装上扇形铝板或扇形铝框，在合适区域加上磁场，目的是使扇形铝板或扇形铝框在磁场中运动时产生涡流，进而产生电磁阻尼，使指针在示数附近的摆动很快停下，据此分析选择。
当金属中处在变化的磁场中时，这个磁场能在金属物体的内部产生涡电流，涡电流也会受到磁场的安培力作用，从而产生电磁阻尼现象。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题考查电磁感应的应用，涉及电磁阻尼和涡流知识，基础题目。
【解答】
A.铝盘甲区域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故A错误；
B.铝盘乙区域中的磁通量减小，由楞次定律可知，乙区域感应电流方向为顺时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向里，故B错误；
C.由“来拒去留”可知，磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力，则会使铝盘减速，故C正确；
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，这样会导致涡流产生的磁场减弱，则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘，故D错误。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查探雷器、真空冶炼炉的原理、减小变压器能量损耗的方法以及电磁阻尼。探雷器的工作原理是利用涡流；真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属导体内产生涡流使其熔化；注意减小涡流损失能量的方法；明确电磁阻尼的应用，由此分析即可正确求解。
【解答】
A.探雷器中有交变电流；其产生变化的磁场；其磁场会在金属物品中感应出涡流；而涡流产生的磁场又会反过来影响线圈中的电流，从而使仪器报警，故A正确；
B.在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，可以通过增大铁芯材料电阻率的途径减小变压器铁芯中的涡流，故B错误；
C.真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属导体内产生涡流使其熔化，故C错误；
D.磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕铝框上，是为了让内部产生感应电流从而受电磁阻尼，阻碍指针的振动，从而防止振针因撞击而弯曲变形，故D错误。
9.【答案】
【解析】【分析】
铜片通过强磁铁时，导致铜片的磁通量发生变化，从而产生感应电流，出现感应磁场要阻碍原磁场的变化，导致铜片受到一定阻力，进而将动能转化电能，最终转化为内能。
本题考查了电磁感应、涡流，、电流周围的磁场以及磁场间的相互作用，属于电磁学基础知识的考查，相对比较简单。
【解答】
A、铜片与强力磁铁不接触没有摩擦，所以A错误；
B、铜片不是铁片，不会被磁化所以B错误
C、铜片穿过磁场产生涡流，涡流的磁场与强力磁铁作用刹车，项正确
D、强力磁铁的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动刹车，项错误。
故选 C。
10.【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．
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．
【解答】
A.圆盘转动时，可看成沿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错误；
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，但方向不是从从边缘到中心，涡流产生的磁场又导致磁针转动，故B错误，D正确；
C.由于圆盘面积不变，距离磁针的距离不变，故在磁针的磁场中，穿过整个圆盘的磁通量没有变化，故C错误。
11.【答案】
【解析】解：、电磁炉利用变化的电场产生变化的磁场，从而形成涡流，使锅产生大量热量．故A正确．
B、微波炉是产生电磁波，没有利用涡流工作．故B错误．
C、金属探测器中变化电流遇到金属物体，在金属物体上产生涡流．故C正确．
D、真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量．故D正确．
故选：．
电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，该感应电流看起来像水中的漩涡，所以叫做涡流．涡流会在导体中产生大量的热量．
掌握涡流的原理及应用与防止：真空冶炼炉，硅钢片铁心，金属探测器，电磁灶等．
12.【答案】
【解析】解：电磁炉工作时，面板下方的线圈周围产生迅速变化的磁场，因此通过线圈的是交变电流，故A错误，B正确；
C.使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁感线大部分通过铁锅锅底，在锅底中产生大量的涡流，从而产生烹饪所需的热，所以电磁炉发热部分需要用铁锅产生涡流来加热，故C错误；
D.电磁炉内线圈通过高频交流电，会在上方的铁质锅具中产生涡流，从而加热食品，面板是陶瓷材料制成，不能产生涡流，也就不能产生热，故D正确。
故选：。
当线圈中通有交变电流时，金属中这些回路的磁通量就会发生变化，从而在金属内产生感应电流。
本题考查了涡流在现实生活中的应用，在理解涡流时，要注意涡流的本质是由于电磁感应而产生的，它的产生仍然符合感应电流产生的条件有磁通量的改变，具体形式是有磁场的变化或导体切割磁感线，特殊之处在于感应电流不是在线状回路中产生的，而是在块状金属中产生的。
13.【答案】
【解析】解：常用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动．而塑料做骨架达不到电磁阻尼的作用，这样做的目的是利用涡流，起到电磁阻尼作用；
故选：．
根据穿过线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，出现感应电流，进而受到安培阻力，阻碍指针的运动．
在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理；对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握，同时理解电磁阻尼的原理．
14.【答案】
【解析】【分析】
本题考查的是当转动磁铁时，导致铝框的磁通量发生变化，从而产生感应电流即铝制圆盘产生涡流，涡流受到安培力，导致铝框转动，由楞次定律可以知道，总是阻碍磁通量增加，故铝框与磁铁转动方向相同，但转动快慢不同。
【解答】
当条形磁铁顺时针转动时，导致铝框的磁通量发生变化，从而产生感应电流即铝制圆盘产生涡流，涡流受到安培力，导致铝框转动，由楞次定律可以知道，总是阻碍磁通量增加，故铝框与磁铁转动方向相同，铝制圆盘顺时针转动，故A正确，B错误；
C.当条形磁铁的转速变快时，铝制圆盘转速也变快，故 C正确；
D.当条形磁铁停止转动，由于惯性，铝制圆盘不会立即停止运动，故D错误。
15.【答案】
【解析】【分析】
老师实验中，摆是块状金属，容易产生了感应电流而形成涡流发热，消耗摆的动能，而摆是针状的，不易产生涡流，所以摆摆的时间会比较长；线圈匝数越多，产生的磁场越强，阻尼越大，所以只会导致实验成功；构成摆的材料如果不是导体，则无法感应出电流，不会受到安培力。
本题考查了电磁感应在生活和生产中的应用。题目以基础为主，难度不大。
【解答】
、老师实验中，摆很快停下来的原因是摆上产生了感应电流从而阻碍磁通量的变化，A正确，B错误；
C、线圈的匝数越多，受阻碍作用越明显，则线圈越容易停下来，C错误；
D、如果材质是塑料的，则不会产生感应电流，则线圈不会受到磁场力作用，因此不会很快停下来，D正确．
16.【答案】
【解析】【分析】
电磁炉利用变化的磁场使经过导磁性铁质锅具产生大量密集涡流，兼有感应电流转化为热量来加热食物；当金属探测器在探测到金属时，会在金属内部产生涡流，涡流的磁场反过来影响金属探测器中的电流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声；磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏；变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流。
本题考查涡流以及电磁阻尼的概念，比较简单。
【解答】
A.电磁炉利用变化的磁场使经过导磁性铁质锅具产生大量密集涡流，兼有感应电流转化为热量来加热食物，故A错误；
B.当金属探测器在探测到金属时，会在金属内部产生涡流，涡流的磁场反过来影响金属探测器中的电流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声，故B错误；
C.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏，故C正确；
D.变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流，故D正确。
故选CD。
17.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了电磁阻尼现象。阻尼现象的主要原因是物体受到安培力，而安培力的方向阻碍物体运动，线圈匝数越多，电流越大，安培力越大，阻尼现象越明显。
【解答】
、对调磁体的磁极，电磁阻尼现象仍存在，不影响减震效果，故A错误，B正确；
、线圈的匝数越多，对应的感应电流越大，电磁阻尼现象越明显，故C错误，D正确。
18.【答案】
【解析】【分析】
本题考查楞次定律与能量守恒定律，解题关键掌握产生感应电流的条件，同时会将机械能转化为电能。
条形磁铁上下振动时穿过下面线圈的磁通量不断变化；根据能量守恒会将机械能转化为电能，断开时，下面线圈中不产生感应电流，系统的机械能不变，振幅不变。
【解答】
闭合时，下面线圈中产生感应电流，电路消耗电能，有机械能转化为电能，由能量守恒可知，系统机械能减少，振幅减小；断开时，下面线圈中不产生感应电流，电路不消耗电能，由能量守恒定律可知，系统的机械能不变，振幅不变，故AD正确，BC错误。
19.【答案】
【解析】【分析】
若带有磁性，则在其下落的过程中，铜管中会产生感应阻碍其下落；若没有磁性，做自由落体运动，所以其下落的时间一定大于或等于其做自由落体运动的时间，即可分析。
本题主要考查电磁阻尼问题，关键是抓住的组成材料不同，在有磁性与没有磁性的情况下的区别。
【解答】
题干中没有说明的组成成份，若不具有磁性，则由得；若为磁铁，则通过铜管的过程中会受到涡流的电磁阻尼，使通过铜管的时间大于，故CD正确，AB错误。
20.【答案】
【解析】【分析】
根据电磁阻尼的工作原理即：当导体在磁场中运动时，由于切割了磁力线，就会产生感应电流。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。
了解电磁阻尼和电阻驱动的工作原理，知道他们之间的联系和区别，抓住在中产生涡流即可判断。
【解答】
指针摆动时，随之转动，是磁铁，那么在中产生涡流，对的安培力将阻碍的转动。总之，不管向哪个方向转动，对的效果总起到阻碍作用，所以它能使指针很快地稳定下来，故AD正确，BC错误。
故选AD。
21.【答案】 ； ； ；见解析
【解析】磁铁匀速下落过程中，可以认为减少的重力势能全部转化为热
解得
由于强磁铁下落过程中铜管中的感应电动势大小与磁铁下落的速度成正比，且其周围铜管的有效电阻是恒定的，可知任一时刻的热功率 ， ，强磁铁下落过程中 ，可得
所以有
强磁铁下落过程中的很短时间内所受电磁阻力大小为，根据动量定理有
又有
所以有
设 ，其中为常量，强磁铁匀速下落时 ，由以上各式，有
对于全过程有
得
因为此时铜管中仍然会产生涡流，涡流的磁场对强磁铁有阻力作用。“可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比”可以用
理解。“强磁铁机械能耗散的功率等于其受到的阻力大小与下落速度大小的乘积。”其实阻力就是安培力，克服安培力做功的功率就是其它力做功的功率，即等于机械能减少的功率，又等于回路电功率。
