1. (2024高二下·上海市月考) 材料四：电磁阻尼和电磁驱动

1. （1） 楞次定律是定律的必然结果，在条形磁铁插入或抽出线圈时感应电流的磁场总是条形磁铁的运动，将其他形式的能转化为电能。
3. （2） 如图，三个相同金属圆环a、b、c紧套在绝缘圆柱体上，圆环中通有相同大小的电流，其中a、b电流方向相反，a、c电流方向相同。已知环a对环c的安培力大小为F₁ ， 环b对环c的安培力大小为F₂ ， 则环c受到安培力的合力（　　）

   

   A . 大小为|F₁+F₂|，方向向左 B . 大小为|F₁+F₂|，方向向右 C . 大小为|F₁-F₂|，方向向左 D . 大小为|F₁-F₂|，方向向右
5. （3） 如图所示是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似于打点计时器。当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁铁，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到对外充气的效果。回答下列问题：

   

   （1）当电流从电磁铁的接线柱a流入时，发现小磁铁向下运动，则小磁铁的上端为

   A． N极   B． S极

   （2）通入充气泵的电流方向应该是

   A．变化的   B．不变的

   （3）为增强磁场，电磁铁的铁芯绕在磁性材料上，而磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料被磁场磁化后再撤去磁场，仍保留剩磁；软磁性材料被磁场磁化后再撤去磁场，基本不保留剩磁。这种电磁铁的铁芯应该采用

   A．软磁性材料   B．硬磁性材料

7. （4） 2022年4月16日上午，被称为“感觉良好”乘组的神舟十三号结束太空出差，顺利回到地球。为了能更安全着陆，现设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。电磁缓冲装置的主要部件有两部分：（1）缓冲滑块，外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；（2）返回舱，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ，缓冲轨道内存在稳定匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与返回舱中的磁场相互作用，直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为v₀ ， 4台电磁缓冲装置结构相同，如图所示，为其中一台电磁缓冲装置的结构简图，线圈的电阻为R，ab边长为L，返回舱质量为m，磁感应强度大小为B，重力加速度为g ，一切摩擦阻力不计。

   

   （1）返回舱下降过程中ab杆两端端的电势高，ab两端电势差为。

   （2）下列关于电磁阻尼缓冲装置分析中正确的是

   A．磁场方向反向后不能起到阻尼的作用

   B．只增加导轨长度，可能使缓冲弹簧接触地面前速度为零

   C．只增加磁场的磁感应强度，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小

   D．只增加闭合线圈电阻，可使缓冲弹簧接触地面前速度减小

   （3）缓冲滑块着地时，求返回舱的加速度a。

   （4）假设缓冲轨道足够长，线圈足够高，试分析返回舱的运动情况及最终软着陆的速度v。

   （5）若返回舱的速度大小从v₀减到v的过程中，经历的时间为t，求该过程中返回舱下落的高度h和每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。（结果保留v）