内容正文:
课时作业(11) 涡流现象及其应用
[对应学生用书P151]
1.电磁炉具有无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐、高效节能等优势.电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场,当磁场的磁感线通过铁质锅底部时,即会产生无数小涡流,使锅体本身自行高速发热,然后再加热锅内食物.下列相关说法中正确的是( )
A.锅体可以用不导电的陶瓷制成
B.锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
C.恒定磁场越强,电磁炉的加热效果越好
D.提高磁场变化的频率,可提高电磁炉的加热效果
D [锅体中的涡流是由变化的磁场产生的.故A、B、C错误;提高磁场变化的频率,可提高电磁炉的加热效果.故D正确.]
2.(多选)安检门是一种用于安全检查的“门”,如图所示,“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.这个安检门也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”内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错误,B正确;若“门框”内的线圈中通上恒定电流,只能产生恒定磁场,它不能使金属物品内产生涡流,因而不能检查出金属物品携带者,C错误;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正确.]
3.如图所示,使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动,且假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则( )
A.铜盘转动将变慢
B.铜盘转动将变快
C.铜盘仍以原来的转速转动
D.铜盘转动速度是否变化,要根据磁铁的上、下两端的极性来决定
A [当蹄形磁铁移近铜盘时,铜盘转动切割磁感线,产生感应电流,由楞次定律可知感应电流所受的安培力阻碍其相对运动,所以铜盘转动将变慢;本题也可以从能量守恒的角度去分析,因为铜盘转动切割磁感线,产生感应电流,铜盘的机械能不断转化成电能,铜盘转动会逐渐变慢,A项正确.]
4.金属探测器是用来探测金属的仪器,关于其工作原理,一列说法中正确的是( )
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
C [金属探测器利用涡流探测金属物品原理是:线圈中产生变化的磁场,会在金属物品产生变化的感应电流,而金属物品中感应电流产生的变化的磁场会在线圈中产生感应电流,引起线圈中电流发生变化,从而被探测到,故A、B、D错误,C正确. ]
5.如图所示,水平方向的磁场垂直于光滑曲面,闭合小金属环从高h的曲面上端无初速度滑下,又沿曲面的另一侧上升,则( )
A.若是匀强磁场,环在左侧上升的高度小于h
B.若是匀强磁场,环在左侧上升的高度大于h
C.若是非匀强磁场,环在左侧上升的高度等于h
D.若是非匀强磁场,环在左侧上升的高度小于h
D [若是匀强磁场,穿过小环的磁通量不变,没有感应电流产生,其机械能守恒,高度不变,则环在左侧上升的高度等于h,故A、B错误;若是非匀强磁场,穿过小环的磁通量变化,小环中将产生感应电流,机械能减小,转化为内能,高度将减小,则环在左侧上升的高度小于h,故C错误,D正确.]
6.物理课上,老师做了一个“神奇”的实验:如图所示,将30 cm长的铜管竖直放置,一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放,观察到磁铁用较长时间才从下管口落出.对于这个实验现象同学们经分析讨论作出相关的判断,你认为正确的是(下落过程中不计空气阻力,磁铁与管壁没有接触)( )
A.如果磁铁的磁性足够强,磁铁会停留在铜管中,永远不落下来
B.磁铁在铜管中运动的过程中,由于不计空气阻力,所以机械能守恒
C.如果磁铁的磁性足够强,磁铁在铜管中运动时间更长,但一定会落下来
D.如果将铜管换成塑料管,磁铁从塑料管中出来也会用较长时间
C [如果磁铁的磁性足够强,磁铁在铜管中运动受到阻力更大,原因:当磁铁运动时才会导致铜管的磁通量发生变化,才出现感应磁场阻碍原磁场的变化,所以运动时间变长,但一定会落下,故A错误,C正确;磁铁在铜管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在过程中,出现安培力做功产生热能,所以机械能不守恒,故B错误;如果将铜管换成塑料管,磁铁不会受到安培力阻力,做自由落体运动,故D错误.]
7.电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图1所示为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号.