2019_2020学年高中物理第1章电磁感应第7节涡流现象及其应用课后提能训练粤教版.docx

第7节 涡流现象及其应用基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第56题有多项符合题目要求)1在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示现有铜、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滑块在未接触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【答案】C2如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，则小球()A整个过程匀速运动B进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动C整个过程都做匀减速运动D穿出时的速度一定小于初速度【答案】D3(2019郑州期末)如图所示是一种焊接方法的原理示意图将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊接工件就焊接在一起了我国生产的自行车轮圈就是用这种办法焊接的下列说法中正确的是()A这种焊接方法的原理是电流的磁效应B线圈中通入的交流电频率越高，焊缝处温度升高得越快C线圈中的电流是很强的恒定电流D待焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反【答案】B【解析】这种焊接方法的原理是交流电产生的涡流，待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻大，产生的热量多，故A错误；线圈中的电流是交变电流，且频率越高，磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，焊缝处温度升高得越快，故B正确；待焊工件中的电流是很强的交流电，故C错误；若磁通量减小时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，故D错误4关于涡流现象及其应用的说法，正确的是()A电磁炉应用涡流发热B由恒定直流电可以产生涡流C生产和生活中的涡流总是有益的D产生涡流时，热能转化为电能【答案】A【解析】涡流实际是电磁感应现象，恒定电流磁场恒定，不能产生涡流；涡流有时有益，但更多时候需要防止，因为会不可避免地消耗电能；涡流有电能的热效应，即电能转化为热能5一根磁化的钢棒以速度v射入水平放置的固定的铜管内，v的方向沿管中心轴，不计钢棒的重力和空气阻力，则在入射过程中()A铜管的内能增加B钢棒的速率减小C钢棒的速率不变D钢棒的速率增大【答案】AB6如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【答案】AD【解析】显然2是磁铁，1切割磁感线，A正确，B错误；产生涡流阻碍运动，故目的是使指针快速稳定二、非选择题7电阻为R的矩形线圈abcd，边长abL，adh，质量为m，自某一高度自由下落，通过一匀强磁场磁场的方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图所示如果线圈恰好以恒定速度通过磁场，问导线中产生的焦耳热等于多少？【答案】2mgh【解析】方法一：直接用定义设恒定速度为v，则产生焦耳热的时间t，I，mgBIL，所以QI2RtBIL2h2mgh方法二：用“功”衡量“能”导线中产生的焦耳热等于线圈克服安培力所做的功，即Q|W安|BIL2h2mgh方法三：用“能”衡量“能”导线中产生的焦耳热等于线圈减少的重力势能，即QEp减2mgh8如图所示，质量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用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)：(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为2 m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？(g取10 m/s2)【答案】(1)铝环向右偏(2)1.7 J【解析】(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)(2)由能量守恒可得：由磁铁穿过铝环飞行的水平距离可求出磁铁穿过后的速度v9 m/s，E电MvMv2mv21.7 J能力提升9(2019兴化市校级联考)金属探测器是用来探测金属的仪器，关于其工作原理，下列说法中正确的是()A探测器内的探测线圈会产生稳定的磁场B只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D探测到金属物是因为探测器中产生了涡流【答案】C【解析】金属探测器利用涡流探测金属物品原理是：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，从而被探测到故A、B、D错误，C正确10(2019河南模拟)焊接无缝钢管需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热如图所示，将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热，则下列说法中正确的是()A感应线圈电阻越大，加热效果越好B感应线圈中电流应该采用高频交流电C塑料管道用这种感应加热焊接的方式更容易实现D感应线圈加热管道产生热量不符合焦耳定律【答案】B【解析】若增大感应线圈电阻，相当于减小了交流电的电流，电流的峰值变小，在频率不变的情况下，单位时间电流的变化量变小，即电流的变化率变小，则磁场的变化率变小，磁通量的变化率变小，加热效果减弱，故A错误高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高得越快，故B正确采用塑料管不可能在焊缝中产生电流，故C错误感应加热是利用电磁感应现象，产生涡流而发热，不是利用线圈电阻产生的焦耳热直接焊接的，仍然符合焦耳定律，D错误11(多选)在光滑水平面上固定一个通电线圈，如图所示，一铝块正由左向右滑动穿过线圈，那么下面正确的判断是()A接近线圈时做加速运动，离开时做减速运动B接近和离开线圈时都做减速运动C一直在做匀速运动D在线圈中运动时是匀速的【答案】BD12电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质锅底，使之形成无数个小涡流，加快锅底分子运动，锅底自身高速发热达到加热食物的目的，其工作原理如图所示(1)使用微型电脑控制的电磁炉加热时不产生明火、无烟尘、无废气、清洁、安全、高效节能，是现代家庭中理想的灶具请写出电磁炉在使用中触及到的物理知识(写出其中一点)：_(2)在使用电磁炉加热食物时，电磁炉和锅之间的传热方向是：由_传递给_；使用电磁炉加热食物的过程中要消耗_能得到_能(3)“多宝”牌电磁炉某一款式性能参数如下表所示：型