高中物理 第一章 电磁感应 第七节 涡流现象及其应用自我小测（含解析）粤教版选修

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求涡流现象及其应用一、单项选择题1下列关于涡流的说法中，正确的是（）A涡流跟平时所见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C涡流有热效应，但没有磁效应D在硅钢中不能产生涡流2高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属，该炉的加热原理是（）A利用线圈中电流产生的焦耳热B利用线圈中电流产生的磁场C利用交变电流的磁场在炉内金属中产生的涡流D给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电3在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁如下图现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去各物块在碰上磁铁前的运动情况将是（）A都做匀速运动 B甲、乙做加速运动C甲、乙做减速运动 D乙、丙做匀速运动二、双项选择题4如下图所示，是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是（）A2是磁铁，在1中产生涡流B1是磁铁，在2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下来5如下图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、使用不同材料做成的圆管，竖直固定在相同的高度两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面下面关于两管的描述中可能正确的是（）AA管是用塑料制成的，B管是用铜制成的BA管是用铝制成的，B管是用胶木制成的CA管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的DA管是用胶木制成的，B管是用铝制成的6如下图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）A圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流产生C圆环进入磁场后，离最低点越近速度越大，感应电流也越大D圆环最终将做等幅振动三、非选择题7光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是yx2，下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线上yb（ba）处以速度v沿曲面下滑，假设曲面足够长，经过时间足够长，小金属块沿曲面下滑后产生的焦耳热为_8我们用来做饭的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同有用天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有直接用电热方式加热的，例如电饭锅下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢质）锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能对锅内物体加热电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%以上，炉面无明火，无烟无废气，安全可靠因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等（1）在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有（回答三个即可）：_；_；_（2）电磁炉不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是_；电磁炉不能用铝锅、铜锅的原因是_（3）在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？参考答案1答案：A解析：涡流是整块金属中产生的电磁感应现象，它同样符合电磁感应规律A项正确，B、D项错误；涡流既有热效应，又有磁效应，C项错误2答案：C解析：高频感应炉的原理是给线圈通以高频交变电流后，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，利用涡流的热效应，可使金属熔化3答案：C解析：铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生变化，因此在其内部会产生感应电流，感应电流的效果对产生它的原因总起阻碍作用，所以铜块、铝块向磁铁的运动会受阻而减速有机玻璃为非金属，不产生涡流现象故正确选项为C4答案：AD解析：题干中“电磁阻尼器”是本题的突破口，这说明它起着阻碍指针摆动的作用，结合选项情景，说明发生了电磁感应现象这是涡流的典型应用之一当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用所以它能使指针很快地稳定下来5答案：AD解析：本题考查的是对楞次定律内容的理解磁性小球通过金属圆管的过程中，将圆管看作由许多圆环组成，小球的磁场使每个圆环中产生感应电流根据楞次定律，该电流阻碍磁性小球的下落，小球的加速度小于重力加速度，用时长小球在塑料、胶木等非金属材料管中由于没有感应电流产生，小球仍做自由落体运动，用时短因此A管是非金属制成的，B管是用导体材料制成的，所以A、D两项正确，B、C两项错误6答案：BD解析：在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小，上升的高度越来越低，A项错误，B项正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，C项错误，最终圆环将不能摆出磁场，从此再无机械能向电能转化，其摆动的幅度不再变化，D项正确7答案：mv2mg（ba）解析：小金属块每次进出磁场过程中，穿过金属块的磁通量都会发生变化，会在小金属块中产生涡流，这一过程中机械能转化为电能，电能再产生焦耳热，故最终小金属块只在ya边界以下范围运动，由能量守恒定律得：Qmv2mg（ba）8答案：（1）电流的磁效应（或电生磁）电磁感应现象（或磁生电）电流的热效应（或焦耳定律）（2）不能产生电磁感应现象电阻率小，电热少，效率低（3）能起到加热作用由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生