粤教版选修32 涡流现象及其应用 作业.doc

课时分层作业(六)基础达标练(15分钟48分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1下列关于涡流的说法中正确的是()a涡流跟平时常见的感应电流一样，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a涡流本质上是感应电流，是自身构成回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以a正确，b错误；涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，c错误；硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，d错误2如图所示，a、b两图是把带绝缘层的线圈绕在软铁上，c、d两图是把带绝缘层的线圈绕在有机玻璃上，则能产生涡流的是()abcda只有穿过整个导体的磁通量发生变化，才产生涡流，b错在是直流电源，c、d不是导体3(多选)在大型用电系统中，都配有变压器，通过互感可以把交变电流进行升压和降压如图1710所示，变压器的线圈中都有铁芯，铁芯往往都是用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样做的目的是()图1710a硅钢电阻率大，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻增大，减少变压器工作时产生的热量b硅钢电阻率小，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻减小，减少变压器工作时产生的热量c增大涡流发热，提高变压器的效率d减少涡流发热，提高变压器的效率ad硅钢材料的电阻率大，且采用薄硅钢片，增大了铁芯中的电阻，阻断了涡流回路，变压器工作时产生的涡流的发热量大大减少，减少了电能损失，提高了变压器的效率，所以a、d正确4. (多选)如图1711所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()图1711a增加线圈的匝数b提高交流电源的频率c将金属杯换为瓷杯d取走线圈中的铁芯ab利用法拉第电磁感应定律和涡电流解题当接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱所以选项a、b正确，选项c、d错误5. (多选)如图1712所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是() 【导学号：97752071】图1712a2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ad1在2中转动，1中产生涡流，受到安培力作用阻碍指针的转动，故a、d正确6. (多选)图1713为某型号手持式封口机的照片，其机箱可提供高频交流电使用时，只要将待封口的塑料罐拧上盖子，然后置于封口加热头的下方，按下电源开关12 s，盖子内层的铝箔瞬间产生高热，然后融合在瓶口上，达到封口的效果下列有关说法合理的是()图1713a其封口加热头内部一定有电热丝b其封口加热头内部一定有高频线圈c该机的主要工作原理是电磁感应d铝箔产生高热的原因是热辐射【答案】bc7实验高中南、北校区之间要铺设一条输电线路，该线路要横穿两校区之间的公路，为了保护线路不至被压坏，必须在地下预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过校方将该要求在学校的物理探究小组中公布并征求电线穿管的方案经过筛选，目前有如图1714所示的两种方案进入最后的讨论阶段：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过如果输电导线输送的电流很强大，那么，下列讨论的结果正确的是() 甲乙图1714a若输送的电流是恒定电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的b若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的c若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的d无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的【答案】b8. (多选)位于光滑水平面的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过，如图1715所示，在此过程中() 【导学号：97752072】图1715a磁铁做匀速直线运动b磁铁做减速运动c小车向右做加速运动d小车先加速后减速bc磁铁水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律的扩展含义知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动同理，磁铁穿出时，由楞次定律的扩展含义知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，选项b正确；而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都水平向右，这个安培力使小车向右运动，且一直做加速运动，c正确能力提升练(25分钟52分)一、选择题(本题共7小题，每小题6分)1. (多选)如图1716所示，在o点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在a点由静止释放，向右摆至最高点b，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()图1716aa、b两点在同一水平线上ba点高于b点ca点低于b点d铜环最终将做等幅摆动bd铜环在进入和穿出磁场的过程中，穿过环的磁通量发生变化，环中有感应电流产生，将损耗一定的机械能，所以a点高于b点铜环的摆角会越来越小，最终出不了磁场，而做等幅摆动2金属探测器已经广泛应用于安检场所，关于金属探测器的论述正确的是()a金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中b金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流c金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流d探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同c金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中，故a错误；金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，故b错误，c正确；探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动；相对静止时无法得出探测效果，故d错误3.如图1717所示，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴oo自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内，若条形磁铁突然绕oo轴，n极向纸里、s极向纸外转动，在此过程中圆环将()【导学号：97752073】图1717a产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动b产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动c产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动d产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动a磁铁转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，导线环与磁铁同向转动，所以选项a正确4.如图1718所示，光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直、环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是()图1718a两环都向右运动b两环都向左运动c环1静止，环2向右运动d两环都静止c条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持不变恒为零，无感应电流，保持静止环2中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果会使环2向右运动5. 如图1719所示，将一根带有绝缘漆的金属导线按如图所示方式缠绕在一铁块上，线圈中通入变化的电流时，下列说法正确的是()图1719a铁块中会产生感应电流b铁块中不会产生感应电流c铁块电阻很大，会产生很弱的感应电流d铁块换为塑料块的话，一定会产生感应电流b由于上下各一半的线圈中电流方向相反、磁场方向相反，合磁场为零，磁通量不变化，也就不会产生感应电流，b对，a、c、d错6. 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图1720所示，抛物线的方程为yx2，其下半部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(如图中的虚线所示)一个小金属块从抛物线上yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()图1720amgbbmv2cmg(ba)dmg(ba)mv2d金属块进出磁场时，会产生涡流，部分机械能转化成焦耳热，所能达到的最高位置越来越低，当最高位置ya时，由于金属块中的磁通量不再发生变化，金属块中不再产生涡流，机械能也不再损失，金属块会在磁场中往复运动，整个过程中减少的机械能全部转化为内能，即qmg(ba)mv2，所以d项正确7. 如图1721所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环r沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则下列关系错误的是()【导学号：97752074】图1721aa1a2gba3a1gca1a3a2da3a1a2c铜环下落过程中经位置1附近时，穿过铜环的磁通量增加，铜环中产生感应电流，根据楞次定律，铜环会受到向上的安培力作用，阻碍铜环下落，所以a1g.铜环经位置2附近时，由于螺线管中部的磁场是匀强磁场，穿过铜环的磁通量不变，铜环中无感应电流产生，铜环不受安培力作用，只受一个重力，所以a2g.铜环经位置3附近时，穿过铜环的磁通量减少，也产生感应电流，同理，根据楞次定律，铜环也受到向上的安培力作用，阻碍铜环下落，所以a3v2v1，因此在位置1和3附近使环中发生同样大小的磁通量变化所需的时间间隔t1t3，可见在位置3附近穿过铜环的磁通量变化率大，环中产生的感应电动势和感应电流大，因位置1和3处于两端对称的两个位置上，环中感应电流在位置3受的安培力大，即电磁阻尼大，所以有a3a1，选项a、b、d正确故选c二、非选择题(本题共1小题，共10分)8. 如图1722所示，质量为m100 g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h0.8 m，有一质量为m200 g的小磁铁(长度可忽略)以10 m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m，则磁铁与铝环发生相互作