涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释)
涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释)
1.7 涡流现象及其应用每课一练（粤教版选修3-2） 1．(双选)下列哪些仪器是利用涡流工作的( ) A．电磁炉 B．微波炉 C．金属探测器 D．电饭煲答案AC 2．(双选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了( ) A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量答案BD 解析不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流而采取的措施． 3．下列关于涡流的说法中正确的是( ) A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的 B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流 C．涡流有热效应，但没有磁效应 D．在硅钢中不能产生涡流答案 A 解析涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的． 4．如图8所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( ) 图8 A．做等幅振动 B．做阻尼振动 C．振幅不断增大D．无法判定答案 B 解析金属球在通电线圈产生的磁场中运动，金属球中产生涡流，故金属球要受到安培力作用，阻碍它的相对运动，做阻尼振动． 5．(双选)如图9所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( ) 图9 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答案AD 解析这是涡流的典
型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来． 6．如图10所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是( ) 图10 A．先向左，后向右 B．先向左，后向右，再向左 C．一直向右 D．一直向左答案 D 解析根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去
留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左；当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确． 7．(双选)如图11所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是( ) 图11 A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大答案AD 解析交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温越快，故A项对．工件中各处电流相同，电阻大处产生热多，故D项对． 8．我们用作煮食的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同．有以天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有以直接用电热方式加热的，例如电饭锅，下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉．图12 如图12所示是描述电磁炉工作原理的示意图．炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食．电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁火力强劲，安全可靠．因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用．对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸住的就能用．适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等． (1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可)：
①_________________________________________________________ _______________；
②_________________________________________________________
_______________；
③_________________________________________________________ _______________. (2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是____________________________；电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是______________________． (3)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？答案(1)①电流的磁效应(或电生磁) ②电磁感应现象(或磁生电) ③电流的热效应(或焦耳定律) (2)不能产生电磁感应现象电阻率小，电热少，效率低(3)能起到加热作用．由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用． 9．如图13所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况．图13 答案见解析解析(1)铁球将加速运动，其原因是铁球被磁化后与磁铁之间产生相互吸引的磁场力． (2)铝球将减速运动，其原因是铝球内产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍相对运动． (3)木球将匀速运动，其原因是木球既不能被磁化，也不能产生感应电流，所以磁铁对木球不产生力的作用． 10．人造卫星绕地球运行时，轨道各处地磁场的强弱并不相同，因此，金属外壳的人造地球卫星运行时，外壳中总有微弱的感应电流．分析这一现象中的能量转化情形．它对卫星的运动可能产生怎样的影响？答案见解析解析当穿过人造卫星的磁通量发生变化时，外壳中会有涡流产生，这一电能的产生是由机械能转化来的．它会导致卫星机械能减少，会使轨道半径减小，造成卫星离地高度下降． 11．一金属圆环用绝缘细绳悬挂，忽略空气阻力，圆环可做等幅摆动，若在圆环正下方放置一条形磁铁如图14所示，圆环将如何运动．图14 答案见解析解析条形磁铁置于圆环正下方，圆环运动时，穿过圆环的磁通量保持为零不变，所以环中无感应电流，圆环仍做等幅摆动． 12．如图15所示，一狭长的铜片能绕O点在纸面平面内摆动，有界的磁场其方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动．如果在铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动，这是为什么？图15 答案见解析解析没有开
长缝的铜片绕O点在纸面内摆动时，由于磁场有圆形边界，通过铜片的磁通量会发生变化，在铜片内产生较大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，因此铜片很快就停止摆动．如果在铜片上开有多条长缝时，就可以把涡流限制在缝与缝之间的铜片上，较大地削弱了涡流，阻力随之减小，所以铜片就可以摆动较多的次数．。
涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释)
涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释)1.7 涡流现象及其应用每课一练（粤教版选修3-2） 1．(双选)下列哪些仪器是利用涡流工作的( ) A．电磁炉 B．微波炉 C．金属探测器 D．电饭煲答案AC 2．(双选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了( ) A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量答案BD 解析不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流而采取的措施． 3．下列关于涡流的说法中正确的是( ) A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的 B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流 C．涡流有热效应，但没有磁效应 D．在硅钢中不能产生涡流答案 A 解析涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的． 4．如图8所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( ) 图8 A．做等幅振动 B．做阻尼振动 C．振幅不断增大D．无法判定答案 B 解析金属球在通电线圈产生的磁场中运动，金属球中产生涡流，故金属球要受到安培力作用，阻碍它的相对运动，做阻尼振动． 5．(双选)如图9所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( ) 图9 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答案AD 解析这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来． 6．如图10所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是( ) 图10 A．先向左，后向右 B．先向左，后向右，再向左 C．一直向右 D．一直向左答案 D 解析根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左；当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确． 7．(双选)如图11所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是( ) 图11 A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大答案AD 解析交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温越快，故A项对．工件中各处电流相同，电阻大处产生热多，故D项对． 8．我们用作煮食的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同．有以天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有以直接用电热方式加热的，例如电饭锅，下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉．图12 如图12所示是描述电磁炉工作原理的示意图．炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食．电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁火力强劲，安全可靠．因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用．对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸住的就能用．适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等． (1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可)：①_________________________________________________________ _______________；②________________________________________________________________________；③_________________________________________________________ _______________. (2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是____________________________；电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是______________________． (3)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？答案(1)①电流的磁效应(或电生磁) ②电磁感应现象(或磁生电) ③电流的热效应(或焦耳定律) (2)不能产生电磁感应现象电阻率小，电热少，效率低(3)能起到加热作用．由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用． 9．如图13所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况．图13 答案见解析解析(1)铁球将加速运动，其原因是铁球被磁化后与磁铁之间产生相互吸引的磁场力． (2)铝球将减速运动，其原因是铝球内产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍相对运动． (3)木球将匀速运动，其原因是木球既不能被磁化，也不能产生感应电流，所以磁铁对木球不产生力的作用． 10．人造卫星绕地球运行时，轨道各处地磁场的强弱并不相同，因此，金属外壳的人造地球卫星运行时，外壳中总有微弱的感应电流．分析这一现象中的能量转化情形．它对卫星的运动可能产生怎样的影响？答案见解析解析当穿过人造卫星的磁通量发生变化时，外壳中会有涡流产生，这一电能的产生是由机械能转化来的．它会导致卫星机械能减少，会使轨道半径减小，造成卫星离地高度下降． 11．一金属圆环用绝缘细绳悬挂，忽略空气阻力，圆环可做等幅摆动，若在圆环正下方放置一条形磁铁如图14所示，圆环将如何运动．图14 答案见解析解析条形磁铁置于圆环正下方，圆环运动时，穿过圆环的磁通量保持为零不变，所以环中无感应电流，圆环仍做等幅摆动． 12．如图15所示，一狭长的铜片能绕O点在纸面平面内摆动，有界的磁场其方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动．如果在铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动，这是为什么？图15 答案见解析解析没有开长缝的铜片绕O点在纸面内摆动时，由于磁场有圆形边界，通过铜片的磁通量会发生变化，在铜片内产生较大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，因此铜片很快就停止摆动．如果在铜片上开有多条长缝时，就可以把涡流限制在缝与缝之间的铜片上，较大地削弱了涡流，阻力随之减小，所以铜片就可以摆动较多的次数．。
1.7 涡流现象及其应用
三、涡流制动与涡流探测 1．如右图所示，当导体在磁场中运动时，感应电流会使 安培 导体受到________力，
安培 阻碍 ________力的方向总是_______的阻尼制动、高速机车制动的涡流闸等．
交变 2．涡流金属探测器有一个流过一定频率________电流的 交变 探 测 线 圈 ， 该 线 圈 产 生 的 ________ 磁 场 在 金 属 物 中 激 起 涡流 ________， 隐蔽金属物的等效电阻、 电感也会反射到探测线圈 金属 中， 改变通过探测线圈电流的大小和相位， 从而探知________ 枪支 物． 涡流金属探测器可用于探测行李包中的________、 埋于地 地雷 表的________、金属覆盖膜厚度等．
A．S 闭合时振幅逐渐减小，S 断开时振幅不变 B．S 闭合时振幅逐渐增大，S 断开时振幅不变 C．S 闭合或断开，振幅变化相同 D．S 闭合或断开，振幅都不发生变化
【解析】 S 断开时，磁铁振动穿过线圈的磁通量发生变 化，线圈中无感应电流，振幅不变；S 闭合时有感应电流，有 电能产生；磁铁的机械能越来越少，振幅逐渐减小，A 正确．
二、电磁灶与感应加热
涡流 1．电磁灶是________现象在生活中的应用，其基本结构 加热 如下图所示． 电磁炉的工作原理是采用磁场感应涡流________
原理， 利用电流通过线圈产生交变磁场， 当磁场内的磁感线通 小涡流 过铁质锅底时会产生无数的____________， 使锅的本身自行迅 速发热，然后再作用于锅内食物．电磁灶让锅直接发热，没有 清洁 明火和炊烟， 更没有因加热产生的废气， 可算是一种________、
摆要往复多次，才能停止下来．如果电磁铁通电，磁场在 摆动的铜板中产生涡流． 涡流受磁场作用力的方向与摆动方向 相反，因而增大了摆的阻尼，摆很快就能停止下来．这种现象 称为电磁阻尼．
高中物理 课时作业6 涡流现象及其应用(含解析)粤教版选修3-2-粤教版高中选修3-2物理试题
课时分层作业(六)(时间：40分钟分值：100分)[根底达标练]选择题(此题共8小题，每一小题6分)1．如下关于涡流的说法中正确的答案是( )A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流A[涡流本质上是感应电流，是自身构成回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以A正确，B错误；涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，C错误；硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D错误．]2．(多项选择)如下磁场垂直加在金属圆盘上能产生涡流的是( )ABCDBCD[只有变化的磁场才会使圆盘产生涡流．应当选B、C、D.]3．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．关于这个安检门的以下说法不正确的答案是 ( ) 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〞的线圈中通上恒定电流，如此不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A[这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查金属物品携带者，A错误，B正确；假设“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电流，因而不能检查出金属物品携带者，C正确；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．]4．如下列图，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，如此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)，金属球( )A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中金属球做减速运动，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D[在进入磁场和穿出磁场两个过程中，金属球均由于涡流而受到阻力作用，由能量守恒知，穿出时的速度一定小于初速度，故D正确．]5．(多项选择)在大型用电系统中，都配有变压器，通过互感可以把交变电流进展升压和降压．如下列图，变压器的线圈中都有铁芯，铁芯往往都是用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样做的目的是( )A．硅钢电阻率大，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻增大，减少变压器工作时产生的热量B．硅钢电阻率小，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻减小，减少变压器工作时产生的热量C．增大涡流发热，提高变压器的效率D．减少涡流发热，提高变压器的效率AD[硅钢材料的电阻率大，且采用薄硅钢片，增大了铁芯中的电阻，阻断了涡流回路，变压器工作时产生的涡流的发热量大大减少，减少了电能损失，提高了变压器的效率，所以A、D正确．]6.(多项选择)如下列图，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．假设要缩短上述加热时间，如下措施可行的有( )A．增加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯AB[利用法拉第电磁感应定律和涡电流解题．当接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高．要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻．增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势．瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱．所以选项A、B正确，选项C、D错误．]7.(多项选择)如下列图为某型号手持式封口机的照片，其机箱可提供高频交流电．使用时，只要将待封口的塑料罐拧上盖子，然后置于封口加热头的下方，按下电源开关1～2 s，盖子内层的铝箔瞬间产生高热，然后融合在瓶口上，达到封口的效果．如下有关说法合理的是( ) A．其封口加热头内部一定有电热丝B．其封口加热头内部一定有高频线圈C．该机的主要工作原理是电磁感应D．铝箔产生高热的原因是热辐射[答案]BC8.如下列图，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO′自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内，假设条形磁铁突然绕OO′轴，N极向纸里、S极向纸外转动，在此过程中圆环将( )A．产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动B．产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动C．产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动D．产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动A[磁铁转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流．磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，导线环与磁铁同向转动，所以选项A正确．][能力提升练]一、选择题(此题共6小题，每一小题6分)1．甲、乙两个完全一样的铜环可绕固定轴OO′旋转，当给以一样的初始角速度开始转动后，由于阻力，经一样的时间后便停止；假设将环置于磁感应强度为B且大小一样的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如下列图，当甲、乙两环同时以一样的角速度开始转动后，如此如下判断正确的答案是( )甲乙A．甲环先停B．乙环先停C．两环同时停下D．无法判断两环停止的先后B[甲不产生感应电流，乙产生感应电流，机械能不断转化为内能，故先停下来．]2.如下列图，将一根带有绝缘漆的金属导线按如下列图方式缠绕在一铁块上，线圈中通入变化的电流时，如下说法正确的答案是( )A．铁块中会产生感应电流B．铁块中不会产生感应电流C．铁块电阻很大，会产生很弱的感应电流D．铁块换为塑料块的话，一定会产生感应电流B[由于上下各一半的线圈中电流方向相反、磁场方向相反，合磁场为零，磁通量不变化，也就不会产生感应电流，B对，A、C、D错．]3.(多项选择)如下列图，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦)，现让铜盘转动。
高二物理自感现象与涡流试题答案及解析
高二物理自感现象与涡流试题答案及解析1.物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛的应用，下列列举的四种电器中，利用了电磁感应的是A．电饭煲B．微波炉C．电磁炉D．白炽灯泡【答案】C【解析】试题分析: 电饭煲利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故A错误；微波炉是利用变化的电磁场，产生电磁波．故B错误；电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能，故C正确；白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故D错误.【考点】电磁感应2.如图所示的电路中，A1、A2为完全相同的灯泡，线圈L 的电阻忽略不计.下列说法中正确的是A．闭合开关K接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮B．闭合开关K接通电路瞬间，A1和A2同时变亮C．断开开关K切断电路时，A2立即熄灭A1过一会儿才熄灭D．断开开关K切断电路时，A1，A2立即熄灭【答案】 A【解析】试题分析: 合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮．故A正确，B错误；断开开关K切断电路时，通过A2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭．故C、D错误．【考点】自感现象3.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、玻璃杯D．变化的电流、小铁锅【答案】D【解析】若通的是直流电，则产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能产生电场，所以不能把水加热，若通入的是变化的电流，则产生变化的磁场，而变化的磁场产生电场，小铁锅在变化的电场中会产生涡流，使水温度升高，所以D正确；A、B、C错误。
【考点】本题考查涡流4.如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈，线圈的电阻较小。
涡流检测练习题
涡流检测练习题涡流检测是一种非接触性的无损检测方法，通过感应涡流的电磁场变化来判断被测物体的表面缺陷。
它被广泛应用于工业领域，特别是金属材料的质量控制和缺陷检验。
下面是一些涡流检测练习题，帮助读者更好地理解和掌握这一技术。
练习题一：涡流检测原理涡流检测是利用物体中的感应涡流对外界交变磁场的反应进行检测的技术。
请简要描述涡流检测的原理和步骤。
练习题二：涡流传感器涡流传感器是进行涡流检测的重要工具。
请列举几种常用的涡流传感器，并简要介绍它们的特点和应用领域。
练习题三：涡流检测应用涡流检测在工业领域有广泛的应用，例如金属材料的缺陷检测、表面硬化深度测量以及轴承和管道的质量控制等。
请列举三个应用实例，并分别阐述涡流检测在该应用领域中的重要性和具体操作方法。
练习题四：涡流检测与其他无损检测方法的比较涡流检测是一种高灵敏度、高精度的无损检测方法。
与其他常见的无损检测方法相比，它有哪些优势和不足之处？请结合实际案例进行比较分析。
练习题五：涡流检测的发展趋势随着科技的不断进步，涡流检测技术也在不断发展。
请根据自己的观察和了解，对涡流检测的发展趋势进行预测，并阐述你的理由。
练习题六：涡流检测的挑战与解决方案涡流检测虽然在工业领域取得了广泛的应用，但仍面临一些挑战，例如对复杂几何形状的物体进行检测时存在难题。
请以该挑战为例，提出你认为的解决方案，并阐述其可行性和优势。
练习题七：涡流检测的故障排除在实际应用中，涡流检测仪器可能会出现一些故障，例如传感器损坏或电源故障等。
请列举三种可能出现的故障情况，并提出相应的排除方法。
练习题八：涡流检测的实验操作为了更好地理解涡流检测，进行一些实验操作是必要的。
请说明一种基于涡流检测的实验操作步骤，包括准备材料、仪器设置以及实验结果的分析和判断。
练习题九：涡流检测的未来应用前景涡流检测作为一种高效、精确的无损检测方法，其在未来的应用前景非常广阔。
请对涡流检测的未来应用进行展望，并对其在某领域中的应用效果和影响进行分析。
高二物理自感现象与涡流试题答案及解析
高二物理自感现象与涡流试题答案及解析1.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。
下列说法中正确的是（）A．合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮B．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C．断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关K切断电路时，A1和A2马上就会熄灭【答案】B【解析】合上开关K接通电路，立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故A错误，B正确；断开开关K切断电路时，通过的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过的电流会慢慢变小，并且通过，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过的灯的电流方向与原来的方向相反，故C、D错误。
【考点】考查了自感现象2.如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)．则A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C．电路接通稳定后，三个灯亮度相同D．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭【答案】A【解析】电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联．S闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻很小，逐渐将A灯短路，A灯逐渐熄灭，A灯的电压逐渐降低，B灯的电压逐渐增大，B灯逐渐变亮．故A正确，B错误．电路接通稳定后，A灯被线圈短路，完全熄灭．B、C并联，电压相同，亮度相同．故C错误．电路接通稳定后，S断开时，C灯中原来的电流立即减至零，由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过C灯，所以C灯过一会儿熄灭．故D错误．故选A【考点】自感现象。
3.如图是用于观察自感现象的电路图．设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( )A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RL≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象【答案】C【解析】当开杆S闭合时，由于RL≪R，所以线圈L中的电流远大于灯泡中的电流，当S断开的瞬间，根据断电自感现象可知，灯泡中的电流等于线圈L中的电流，故灯泡会有明显的闪亮现象，然后逐渐熄灭，所以A、B、D错误；C正确。
涡流检测习题集
分析。
（）
15 由于检测信号是电信号，所以可对检测结果进行数字化处理，然后存储、再现及数据处理和比较。
（） 16 理论上，所有与电磁感应涡流有关的影响因素，都可以作为涡流检测方法的检测对象（ ）
三、简答题
1 涡流检测的基本原理是什么？ *2 涡流检测除了在线、在役和在位探伤等应用之外，主要还有那些应用？ 3 涡流检测有哪些优点？ 4 涡流检测有那些局限性？．．．．．．．．．． 5 涡流检测技术应用主要包括哪些方面？ *6 请简述可作为涡流检测的应用对象有哪些?
34 铁磁性材料的磁导率会不会受到
的影响。
A 含碳量
B 热处理状态
C 工件几何尺寸
35 铁磁性材料的特点有
A 磁饱和性
B 磁滞性
C 以上都是
*36 下列哪个磁化阶段是可逆的
A 初始磁化区
B 磁饱和区
C 旋转磁化区
*37 任何铁磁物质都具有一定的居里温度，其高低与该物质的
A 化学成分
B 晶体结构
C 磁历史
5 电磁感应现象最早是由
发现并通过实验证实的。
A 奥斯特（Hans Christian Oersted） B 麦克斯韦（J. C. Maxwell）
C 安培（Andre-Marie Ampere）
D 法拉第（Michael Faraday）
*6
最早设计制作绝对式、差分式、对比式检测系统和探头线圈。
A 克拉茨（Karnz） B 法罗（Farrow） C 罗斯²冈恩（Ross. Gunn） D 福斯特（Forster）
*2 石墨属于
。
A 导体
B 绝缘体
C 半导体
D 超导体
3 常温条件下，
高中物理 第一章 电磁感应 第七节 涡流现象及其应用自我小测(含解析)粤教版选修32
涡流现象及其应用一、单项选择题1．下列关于涡流的说法中，正确的是（）．A．涡流跟平时所见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流2．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如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，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3．在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁如下图．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．各物块在碰上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、丙做匀速运动二、双项选择题4．如下图所示，是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是（）．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下来5．如下图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、使用不同材料做成的圆管，竖直固定在相同的高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面关于两管的描述中可能正确的是（）．A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的6．如下图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）．A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流产生C．圆环进入磁场后，离最低点越近速度越大，感应电流也越大D．圆环最终将做等幅振动三、非选择题7．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线上y＝b（b＞a）处以速度v沿曲面下滑，假设曲面足够长，经过时间足够长，小金属块沿曲面下滑后产生的焦耳热为__________．8．我们用来做饭的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同．有用天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有直接用电热方式加热的，例如电饭锅．下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图．炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢质）锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能对锅内物体加热．电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%以上，炉面无明火，无烟无废气，安全可靠．因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用．适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等．（1）在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有（回答三个即可）：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________．（2）电磁炉不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是__________；电磁炉不能用铝锅、铜锅的原因是__________．（3）在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？参考答案1．答案：A解析：涡流是整块金属中产生的电磁感应现象，它同样符合电磁感应规律．A项正确，B、D项错误；涡流既有热效应，又有磁效应，C项错误．2．答案：C解析：高频感应炉的原理是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，在金属内产生强涡流，利用涡流的热效应，可使金属熔化．3．答案：C解析：铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生变化，因此在其内部会产生感应电流，感应电流的效果对产生它的原因总起阻碍作用，所以铜块、铝块向磁铁的运动会受阻而减速．有机玻璃为非金属，不产生涡流现象．故正确选项为C．4．答案：AD解析：题干中“电磁阻尼器”是本题的突破口，这说明它起着阻碍指针摆动的作用，结合选项情景，说明发生了电磁感应现象．这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来．5．答案：AD解析：本题考查的是对楞次定律内容的理解．磁性小球通过金属圆管的过程中，将圆管看作由许多圆环组成，小球的磁场使每个圆环中产生感应电流．根据楞次定律，该电流阻碍磁性小球的下落，小球的加速度小于重力加速度，用时长．小球在塑料、胶木等非金属材料管中由于没有感应电流产生，小球仍做自由落体运动，用时短．因此A管是非金属制成的，B管是用导体材料制成的，所以A、D两项正确，B、C两项错误．6．答案：BD解析：在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小，上升的高度越来越低，A项错误，B项正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，C项错误，最终圆环将不能摆出磁场，从此再无机械能向电能转化，其摆动的幅度不再变化，D项正确．7．答案：12mv2＋mg（b－a）解析：小金属块每次进出磁场过程中，穿过金属块的磁通量都会发生变化，会在小金属块中产生涡流，这一过程中机械能转化为电能，电能再产生焦耳热，故最终小金属块只在y ＝a边界以下范围运动，由能量守恒定律得：Q＝12mv2＋mg（b－a）8．答案：（1）①电流的磁效应（或电生磁）②电磁感应现象（或磁生电）③电流的热效应（或焦耳定律）（2）不能产生电磁感应现象电阻率小，电热少，效率低（3）能起到加热作用．由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用．。
1.7 涡流现象及其应用解析
涡流制动——电磁阻尼摆 原理：条形磁铁在空间中激发磁场，当导 体在磁场中运动时，导体中出现感应电流 （涡流）而受到安培力阻碍导体运动。
[例1]
如图1－7－4所示，一金属球用绝
缘细线悬挂于O点，将金属球拉离平衡位
置并释放，金属球摆动过程中经过有界的 水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直 边界。若不计空气阻力，则 ( ) 图1－7－4 A．金属球向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B．在进入和离开磁场时，金属球中均有感应电流 C．金属球进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流 也越大 D．金属球最终将静止在平衡位置
答案：C
[例2]
(双选)如图1－7－6所示，是高频焊接原理示
意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中
就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将 金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很 少，以下说法中正确的是 ( )
图1－7－6
A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快 C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
电磁驱动：
当磁场相对于导体转动时，在导体中会产生感应电流，感应 电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象。 应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。
涡流制动——圆盘制动
原理:当金属盘转动时，有部分导体切割磁感线(主要考 虑磁极间的圆盘部分)，产生感应电动势，在金属盘内 形成感应电流（涡流），沿半径向外的感应电流受到磁 铁磁场对它的安培力，此安培力方向与金属盘转动的方 向相反，阻碍盘的转动其转速越来越慢，直至停止。
解析：根据涡流的产生原因(变化的磁场中的金属块、电 流变化的线圈附近的导体中都产生涡流)知，涡流就是平
高二物理自感现象与涡流试题答案及解析
高二物理自感现象与涡流试题答案及解析1.如图所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大、电阻阻值可以忽略的线圈，下列说法中正确的是（）A．闭合电键S时，A、B先同时发光，随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮B．闭合电键S后，A、B亮度始终相同C．断开电键S时，A、B同时熄灭D．断开电键S时，B立即熄灭，A突然闪亮一下再熄灭【答案】AD【解析】当闭合电键S时，电感L中的电流由小变大，故此时电感的电阻很大，A、B会同时发光，但电流稳定后，电感的电阻变小，将灯泡A短路，故随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮，A 是正确的；B是不对的；断开电键S时，B由于电流突然变为0而立即熄灭，而电感中的电流由于突然变小，其产生的感应电动势较大，电感与灯泡A组成的闭合电路使得灯泡A突然变亮一下，然后再熄灭，故C是不对的，D是正确的。
【考点】反电动势的判断。
2.如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）A．合上S时，A先亮，B后亮B．合上S时，A、B同时亮C．断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭D．合上S后极短时间内，A变亮，B熄灭【答案】BCD【解析】由于电路中，其他都是线性元件，只有线圈是非线性元件，所以分析的重点集中在线圈上。
又由于线圈的电阻不计，可认为是极小，所以，在稳定状态下，线圈两端可视为短路；在电流瞬时变化时，L的感抗很大，可视为开路。
所以，在S闭合时，L的感抗作用很大，对灯的分流作用极小，两灯一起点亮，没有谁先谁后的情况，所以A选项错误，B选项正确；随后，线圈的感抗由大变小，直至近似为零，即它对灯A的分压作用也由大变小，同时，对灯B的分流作用则由小变大，所以，灯A由亮变得更亮，灯B则由亮变暗，直至熄灭，D选项正确；断开S时，A熄灭，L的自感现象使B重新亮后再熄灭，C选项正确。
【考点】自感现象3.如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。