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课时作业(9) 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
[对应学生用书P97]
1.(2020·全国卷Ⅱ)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接.焊机的原理如图所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接.焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为( )
A.库仑 B.霍尔 C.洛伦兹 D.法拉第
D [由题意可知,圆管为金属导体,导体内部自成闭合回路,且有电阻,当周围的线圈中产生交变磁场时,就会在导体内部感应出涡电流,电流通过电阻要发热.该过程利用的原理是电磁感应现象,其发现者为法拉第,故选项D正确.]
2.下列仪器不是利用涡流工作的是( )
A.电磁炉 B.微波炉
C.金属探测器 D.真空冶炼炉
B [微波炉是利用微波的热效应.]
3.在空间某处存在一变化的磁场,则下列说法正确的是( )
A.在磁场中放一闭合线圈,线圈中一定会产生感应电流
B.在磁场中放一闭合线圈,线圈中一定会产生感应电动势
C.在磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定不会产生电场
D.在磁场中不放闭合线圈,在变化的磁场周围一定会产生电场
D [由感应电流产生的条件可知,只有闭合线圈中磁通量发生改变,才能产生感应电流,如果闭合线圈平面与磁场方向平行,则线圈中无感应电动势和感应电流产生,故A、B错误;由麦克斯韦电磁场理论可知,感生电场的产生与变化的磁场周围有无闭合线圈无关,故C错误,D正确.]
4.(多选)右图是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图,下列说法正确的是( )
A.探测器内的探测线圈会产生变化磁场
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到
C.探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流
D.探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流
AD [探测器内线圈通有变化电流,产生变化磁场,若有金属,则金属中会产生涡流,涡流的磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报警.]
5.(多选)如图所示,是电表中的指针和电磁阻器,下列说法正确的是( )
A.2是磁铁,在1中产生涡流
B.1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
AD [当电表的指针摆动时,金属框1在蹄形磁铁2中同时转动,则1中产生感应电流——涡流,磁场对涡流产生安培力,从而阻碍两者的相对运动,使指针很快稳定下来,故A、D正确.]
6.(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”,“门框”内有线圈,线圈里通有交变电流,交变电流在“门”内产生交变磁场,金属物品通过“门”时能产生涡流,涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而引起报警.以下关于这个安检门的说法正确的是( )
A.这个安检门能检查出毒品携带者
B.这个安检门只能检查出金属物品携带者
C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品携带者
D.这个安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应
BD [这个安检门是利用涡流工作的,因而只能检查出金属物品携带者,A错,B对.若“门框”的线圈中通上恒定电流,只能产生恒定磁场,它不能使块状金属产生涡流,因而不能检查出金属物品携带者,C错.安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应,D对.]
7.如图所示,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( )
A.A、B两点在同一水平线上
B.A点高于B点
C.A点低于B点
D.铜环将做等幅摆动
B [铜环进出磁场时,产生感应电流,机械能要损耗,所以B点应该低于A点.]
8.高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的,右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(电流的大小、方向发生周期性变化),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.利用交变电流的交变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
C [高频感应炉的原理: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,在金属内产生涡流,由于电流的热效应,可使金属熔化,故只有C正确.]
9.如图所示,在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽,有一质量为m、电荷量为q的带正电小球,在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运动.现加一方向竖直向上、磁感应强度均匀变化的匀强磁场,则( )
A.小球速度变大
B.小球速度变小
C.小球速度不变
D.小球速度可能变大也可能变小
D [磁场的变化使空间内产生感生电场,但没有说明磁感