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PAGE3-科學(xué)思維系列—電磁感應(yīng)中的STSE問題電磁感應(yīng)現(xiàn)象與生活親密相關(guān),高考對(duì)這部分的考查更趨向于有關(guān)現(xiàn)代氣息和STSE問題中信息題的考查。命題背景有電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接術(shù)、衛(wèi)星懸繩發(fā)電、磁懸浮列車等。[示例](2024·全國卷Ⅰ)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加磁場來快速衰減其微小振動(dòng),如圖所示。無擾動(dòng)時(shí),按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場;出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是()ABCDA[底盤上的紫銅薄板出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí),其擾動(dòng)方向不確定,在選項(xiàng)C這種狀況下,紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí),穿過薄板的磁通量難以變更,不能發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,沒有阻尼效應(yīng);在選項(xiàng)B、D這兩種狀況下,紫銅薄板出現(xiàn)上下擾動(dòng)時(shí),也沒有發(fā)生電磁阻尼現(xiàn)象;選項(xiàng)A這種狀況下,不管紫銅薄板出現(xiàn)上下或左右擾動(dòng)時(shí),都發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生電磁阻尼效應(yīng),選項(xiàng)A正確。][即時(shí)訓(xùn)練]1.(2024·江蘇高考改編)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體旁邊的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說法不正確的有()A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作B.取走磁體,電吉他將不能正常工作C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢D.弦振動(dòng)過程中,線圈中的電流方向不斷變更A[銅質(zhì)弦為非磁性材料,不能被磁化,選用銅質(zhì)弦,電吉他不能正常工作,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若取走磁體,金屬弦不能被磁化,其振動(dòng)時(shí),不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,電吉他不能正常工作,B項(xiàng)正確;由E=neq\f(ΔΦ,Δt)可知,C項(xiàng)正確;弦振動(dòng)過程中,穿過線圈的磁通量大小不斷變更,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向不斷變更,D項(xiàng)正確。]2.(2024·北京豐臺(tái)區(qū)模擬)隨著科技的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī),大到電腦、電動(dòng)汽車,都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無線充電從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示為某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖。關(guān)于無線充電,下列說法正確的是()A.無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B.只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電C.接收線圈中交變電流的頻率與放射線圈中交變電流的頻率相同D.只要有無線充電底座,全部手機(jī)都可以進(jìn)行無線充電C[無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是電磁感應(yīng),故A錯(cuò)誤;當(dāng)給充電設(shè)備通以恒定直流電時(shí),充電設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生交變磁場,即不能正常充電,故B錯(cuò)誤;接收線圈中交變電流的頻率應(yīng)與放射線圈中交變電流的頻率相同,故C正確;被充電手機(jī)內(nèi)部,應(yīng)當(dāng)有一類似金屬線圈的部件與手機(jī)電池相連,當(dāng)有交變磁場時(shí),則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,那么一般手機(jī)由于沒有金屬線圈,所以不能夠利用無線充電設(shè)備進(jìn)行充電,故D錯(cuò)誤。]3.“電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)”被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中,如圖所示為一手持式封口機(jī),它的工作原理是:當(dāng)接通電源時(shí),內(nèi)置線圈產(chǎn)生磁場,當(dāng)磁感線穿過封口鋁箔材料時(shí),瞬間產(chǎn)生大量小渦流,致使鋁箔自行快速發(fā)熱,熔化復(fù)合在鋁箔上的溶膠,從而粘貼在承封容器的封口處,達(dá)到快速封口的目的。下列有關(guān)說法正確的是()A.封口材料可用一般塑料來代替鋁箔B.該封口機(jī)可用干電池作為電源以便利攜帶C.封口過程中溫度過高,可適當(dāng)增加所通電流的頻率來解決D.該封口機(jī)適用于玻璃、塑料等多種材質(zhì)的容器封口但不適用于金屬容器D[由于封口機(jī)利用了電磁感應(yīng)原理,故封口材料必需是金屬類材料,而且電源必修是溝通電,故A、B錯(cuò)誤;減小內(nèi)置線圈中所通過電流的頻率可以降低封口過程中產(chǎn)生的熱量,即限制溫度,故C錯(cuò)誤;封口材料應(yīng)是金屬類材料,但對(duì)應(yīng)被封口的容器不能是金屬,否則同樣被熔化,只能是玻璃、塑料等材質(zhì),故D正確。]4.渦流檢測是工業(yè)上無損檢測的方法之一,如圖所示,線圈中通以肯定頻率的正弦溝通電,靠近待測工件時(shí),工件內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流,同時(shí)線圈中的電流受渦流影響也會(huì)發(fā)生變更。下列說法中不正確的是()A.渦流的磁場總是要阻礙穿過工件磁通量的變更B.渦流的頻率等于通入線圈的溝通電頻率C.通電線圈和待測工件間存在周期性變更的作用力D.待測工件可以是塑料或橡膠制品D[由楞次定律可知,渦流的磁場總是要阻礙穿過工件磁通量的變更,A項(xiàng)正確;類似于變壓器,渦流
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