高中物理 第1章 電磁感應(yīng) 第7節(jié) 渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版.doc

1、a渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用 (建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1(2016秦皇島高二檢測(cè))下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()A渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的B渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流C渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)D在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流【解析】渦流本質(zhì)上是感應(yīng)電流，是自身構(gòu)成回路，在穿過導(dǎo)體的磁通量變化時(shí)產(chǎn)生的，所以A正確，B錯(cuò)誤；渦流不僅有熱效應(yīng)，同其他電流一樣也有磁效應(yīng)，C錯(cuò)誤；硅鋼電阻率大，產(chǎn)生的渦流較小，但仍能產(chǎn)生渦流，D錯(cuò)誤【答案】A2電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物下列相關(guān)的說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：9027

2、0043】A鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)B電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作C金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來(lái)烹飪食物D電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗【解析】渦流是由高頻交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A對(duì)，B錯(cuò)；電磁爐表面一般用絕緣材料制成，避免產(chǎn)生渦流，D錯(cuò)；鍋體用金屬制成，利用渦流加熱物體，C錯(cuò)【答案】A3(多選)在大型用電系統(tǒng)中，都配有變壓器，通過互感可以把交變電流進(jìn)行升壓和降壓如圖176所示，變壓器的線圈中都有鐵芯，鐵芯往往都是用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這樣做的目的是()圖176A硅鋼電阻率大，用薄硅

3、鋼片疊壓成鐵芯，使鐵芯電阻增大，減少變壓器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量B硅鋼電阻率小，用薄硅鋼片疊壓成鐵芯，使鐵芯電阻減小，減少變壓器工作時(shí)產(chǎn)生的熱量aaC增大渦流發(fā)熱，提高變壓器的效率D減少渦流發(fā)熱，提高變壓器的效率【解析】硅鋼材料的電阻率大，且采用薄硅鋼片，增大了鐵芯中的電阻，阻斷了渦流回路，變壓器工作時(shí)產(chǎn)生的渦流的發(fā)熱量大大減少，減少了電能損失，提高了變壓器的效率，所以A、D正確【答案】AD4(多選)(2014江蘇高考)如圖177所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有()圖177A增加線圈的匝數(shù)B提高交流電源的頻率C

4、將金屬杯換為瓷杯D取走線圈中的鐵芯【解析】利用法拉第電磁感應(yīng)定律和渦電流解題當(dāng)接通交流電源時(shí)，金屬杯處在變化的磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦電流發(fā)熱，使水溫升高要縮短加熱時(shí)間，需增大渦電流，即增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或減小電阻增加線圈匝數(shù)、提高交變電流的頻率都是為了增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瓷杯不能產(chǎn)生渦電流，取走鐵芯會(huì)導(dǎo)致磁性減弱所以選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤【答案】AB5(多選)如圖178所示是電表中的指針和電磁阻尼器，下列說法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：90270044】圖178A2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流B1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流aaC該裝置的作用是使指針能夠轉(zhuǎn)動(dòng)D該裝置的作用是使指針能很快地穩(wěn)定【解析】1在2中轉(zhuǎn)動(dòng)，1中產(chǎn)

5、生渦流，受到安培力作用阻礙指針的轉(zhuǎn)動(dòng)，故A、D正確【答案】AD6如圖179所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁鐵，四個(gè)磁極之間的距離相等，當(dāng)兩塊磁鐵勻速向右通過線圈時(shí)，線圈仍靜止不動(dòng)，那么線圈受到木板的摩擦力方向是()圖179A先向左，后向右B先向左，后向右，再向左C一直向右D一直向左【解析】根據(jù)楞次定律的“阻礙變化”知“來(lái)拒去留”，當(dāng)兩磁鐵靠近線圈時(shí)，線圈要阻礙其靠近，線圈有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，受木板的摩擦力向左，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離時(shí)，線圈要阻礙其遠(yuǎn)離，仍有向右移動(dòng)的趨勢(shì)，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故選項(xiàng)D正確【答案】D7金屬探測(cè)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于安檢場(chǎng)所，關(guān)于金屬探測(cè)器的論述正確的是

6、()A金屬探測(cè)器可用于食品生產(chǎn)，防止細(xì)小的砂石顆?；烊胧称分蠦金屬探測(cè)器探測(cè)地雷時(shí)，探測(cè)器的線圈中產(chǎn)生渦流C金屬探測(cè)器探測(cè)金屬時(shí)，被測(cè)金屬中感應(yīng)出渦流D探測(cè)過程中金屬探測(cè)器與被測(cè)物體相對(duì)靜止與相對(duì)運(yùn)動(dòng)探測(cè)效果相同【解析】金屬探測(cè)器只能探測(cè)金屬，不能用于食品生產(chǎn)，防止細(xì)小的砂石顆?；烊胧称分校蔄錯(cuò)誤；金屬探測(cè)器探測(cè)金屬時(shí)，被測(cè)金屬中感應(yīng)出渦流，故B錯(cuò)誤，C正確；探測(cè)過程中工作時(shí)金屬探測(cè)器應(yīng)與被測(cè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)；相對(duì)靜止時(shí)無(wú)法得出探測(cè)效果，故D錯(cuò)誤【答案】C8(2014廣東高考)如圖1710所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則

7、小磁塊()aa圖1710A在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒C在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng)D落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大【解析】小磁塊在銅管中下落時(shí)，由于電磁阻尼作用，不做自由落體運(yùn)動(dòng)，而在塑料管中不受阻力作用而做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此在P中下落得慢，用時(shí)長(zhǎng)，到達(dá)底端速度小，C項(xiàng)正確，A、B、D錯(cuò)誤【答案】C9如圖1711所示光滑水平絕緣面上有兩個(gè)金屬環(huán)靜止在平面上，環(huán)1豎直、環(huán)2水平放置，均處于中間分割線上，在平面中間分割線正上方有一條形磁鐵，當(dāng)磁鐵沿中間分割線向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：90270045】圖1711A兩環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)B兩環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)C

8、環(huán)1靜止，環(huán)2向右運(yùn)動(dòng)D兩環(huán)都靜止【解析】條形磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)1中磁通量保持不變恒為零，無(wú)感應(yīng)電流，保持靜止環(huán)2中磁通量變化，根據(jù)楞次定律，為阻礙磁通量的變化，感應(yīng)電流的效果為使環(huán)2向右運(yùn)動(dòng)【答案】C10(多選)(2016蘇州檢測(cè))位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個(gè)比螺線管長(zhǎng)的條形磁鐵沿著螺線管的軸線水平穿過，如圖1712所示，在此過程中()圖1712A磁鐵做勻速直線運(yùn)動(dòng)aaB磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)C小車向右做加速運(yùn)動(dòng)D小車先加速后減速【解析】磁鐵水平穿入螺線管時(shí)，管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律的擴(kuò)展含義知產(chǎn)生的相互作用力阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)同理，磁鐵穿出時(shí)，由楞次定律的擴(kuò)展含義知產(chǎn)生的相互作用力阻

9、礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)，故整個(gè)過程中，磁鐵做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；而對(duì)于小車上的螺線管來(lái)說，在此過程中，螺線管受到的安培力都水平向右，這個(gè)安培力使小車向右運(yùn)動(dòng)，且一直做加速運(yùn)動(dòng)，C正確【答案】BC能力提升11如圖1713所示，將一根帶有絕緣漆的金屬導(dǎo)線按如圖所示方式纏繞在一鐵塊上，線圈中通入變化的電流時(shí)，下列說法正確的是()圖1713A鐵塊中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B鐵塊中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C鐵塊電阻很大，會(huì)產(chǎn)生很弱的感應(yīng)電流D鐵塊換為塑料塊的話，一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流【解析】由于上下各一半的線圈中電流方向相反、磁場(chǎng)方向相反，合磁場(chǎng)為零，磁通量不變化，也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，B對(duì)，A、C、D錯(cuò)【答案】B12光滑曲面與豎直

10、平面的交線是拋物線，如圖1714所示，拋物線的方程為yx2，其下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是ya的直線(如圖中的虛線所示)一個(gè)小金屬塊從拋物線上yb(ba)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)曲面足夠長(zhǎng)，則金屬塊在曲面上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()圖1714AmgbB.mv2aaCmg(ba) Dmg(ba)mv2【解析】金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成焦耳熱，所能達(dá)到的最高位置越來(lái)越低，當(dāng)最高位置ya時(shí)，由于金屬塊中的磁通量不再發(fā)生變化，金屬塊中不再產(chǎn)生渦流，機(jī)械能也不再損失，金屬塊會(huì)在磁場(chǎng)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程中減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即Qmg(ba)mv

11、2，所以D項(xiàng)正確【答案】D13(2016陽(yáng)江高二期末)如圖1715所示，通有恒定電流的螺線管豎直放置，一銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落，在下落過程中，環(huán)面始終保持水平銅環(huán)先后經(jīng)過軸上1、2、3位置時(shí)的加速度分別為a1、a2、a3.位置2處于螺線管的中心，位置1、3與位置2等距，則下列關(guān)系錯(cuò)誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：90270046】圖1715Aa1a2gBa3a1gCa1a3a2 Da3a1a2【解析】銅環(huán)下落過程中經(jīng)位置1附近時(shí)，穿過銅環(huán)的磁通量發(fā)生變化，銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，銅環(huán)會(huì)受到向上的安培力作用，阻礙銅環(huán)下落，所以a1g.銅環(huán)經(jīng)位置2附近時(shí)，由于螺線管中部的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過

12、銅環(huán)的磁通量不變，銅環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，銅環(huán)不受安培力作用，只受一個(gè)重力，所以a2g.銅環(huán)經(jīng)位置3附近時(shí)，穿過銅環(huán)的磁通量也發(fā)生變化，也產(chǎn)生感應(yīng)電流，同理，根據(jù)楞次定律，銅環(huán)也受到向上的安培力作用，阻礙銅環(huán)下落，所以a3v2v1，因此在位置1和3附近使環(huán)中發(fā)生同樣大小的磁通量變化所需的時(shí)間間隔t1t3，可見在位置3附近穿過銅環(huán)的磁通量變化率大，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流大，因位置1和3處于兩端對(duì)稱的兩個(gè)位置上，環(huán)中感應(yīng)電流在位置3受的安培力大，即電磁阻尼大，所以有a3a1，選項(xiàng)A、B、D正確故選C.【答案】C14(2016合肥高二檢測(cè))如圖1716所示，質(zhì)量為m100 g的鋁環(huán)，用細(xì)線懸掛起來(lái)，環(huán)中央距地面高度h0.8 m，有一質(zhì)量為M200 g的小磁鐵(長(zhǎng)度可忽略)以10 m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落地點(diǎn)距鋁環(huán)原位置的水平距離為3.6 m，則磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(shí)(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運(yùn)動(dòng)看做平拋運(yùn)動(dòng))aa圖1716 (1)鋁環(huán)