PAGEPAGE1課時提升作業六渦流、電磁阻尼和電磁驅動(20分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題,每小題8分,共32分)1.(多選)安檢門是一個用于平安檢查的“門”,“門框”內有線圈,線圈里通有交變電流,交變電流在“門”內產生交變磁場,金屬物品通過“門”時能產生渦流,渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流,從而引起報警。以下關于這個安檢門的說法正確的是 ()A.這個安檢門也能檢查出毒品攜帶者B.這個安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者C.假如這個“門框”的線圈中通上恒定電流,也能檢查出金屬物品攜帶者D.這個安檢門工作時,既利用了電磁感應現象,又利用了電流的磁效應【解析】選B、D。這個安檢門是利用渦流工作的,因而只能檢查出金屬物品攜帶者,A錯,B對;若“門框”的線圈中通上恒定電流,只能產生恒定磁場,它不能使塊狀金屬產生渦流,因而不能檢查出金屬物品攜帶者,C錯;安檢門工作時,既利用了電磁感應現象,又利用了電流的磁效應,D對。2.下列關于渦流的說法中正確的是 ()A.渦流跟平常常見的感應電流一樣,都是因為穿過導體的磁通量變更而產生的B.渦流不是感應電流,而是一種有別于感應電流的特別電流C.渦流有熱效應,但沒有磁效應D.在硅鋼中不能產生渦流【解析】選A。渦流是整塊金屬導體發生的電磁感應現象,同樣遵守電磁感應定律,故A選項正確;渦流也是感應電流,不但有熱效應,還有磁效應;硅鋼片中能產生渦流,但感應電流較小,故B、C、D錯誤。3.(多選)(2024·揭陽高二檢測)磁電式儀表的線圈通常用鋁框作為骨架,把線圈繞在鋁框上,這樣做的目的是 ()A.防止渦流B.利用渦流C.起電磁阻尼的作用 D.起電磁驅動的作用【解析】選B、C。線圈通電后,在安培力作用下發生轉動,鋁框隨之轉動,并切割磁感線產生感應電流即渦流。渦流阻礙線圈的轉動,使線圈偏轉后盡快停下來,所以,這樣做的目的是利用渦流來起到電磁阻尼的作用。4.(多選)如圖所示,閉合金屬環從光滑曲面上高h處滾下,又沿曲面的另一側上升。設環的初速度為零,摩擦不計,曲面處在圖中所示磁場中,則 ()A.若是勻強磁場,環滾上的高度小于hB.若是勻強磁場,環滾上的高度等于hC.若是非勻強磁場,環滾上的高度等于hD.若是非勻強磁場,環滾上的高度小于h【解析】選B、D。若磁場為勻強磁場,穿過環的磁通量不變,不產生感應電流,即無機械能向電能轉化,機械能守恒,故A錯誤,B正確;若磁場為非勻強磁場,環內要產生電能,機械能削減,故C錯誤,D正確。二、非選擇題(18分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)5.教室里有一臺靈敏電流計,老師要求同學們想方法檢測這一電流計內部線圈是否斷了,可是教室里沒有多用電表,也沒有電池。吳華慧同學翻了翻自己的文具盒,手里握著一小玩意兒,神奇地對大家說:“我有方法了。”請你猜一猜,她手中握的可能是什么東西?她會用怎樣的方法解決這個問題? 【解析】她手里確定握著一段導體,可能是一個回形針(一把小刀、一只圓規……)。她會把導體接在電流計的兩接線柱間,然后搖動電流計,假如指針很快停下,說明內部線圈沒有斷,假如指針晃動很長時間,說明內部線圈斷了。答案:見解析【實力挑戰區】1.(多選)電磁爐采納感應電流(渦流)的加熱原理,是通過電子線路產生交變磁場,把鐵鍋放在爐面上時,在鐵鍋底部產生交變的電流。它具有升溫快、效率高、體積小、平安性好等優點。下列關于電磁爐的說法中正確的是 ()A.電磁爐面板可采納陶瓷材料,發熱部分為鐵鍋底部B.電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對食品加熱C.可以通過變更電子線路的頻率來變更電磁爐的功率D.電磁爐面板可采納金屬材料,通過面板發熱加熱鍋內食品【解題指南】(1)電磁爐是利用感應電流使鍋底發熱而工作的。(2)由法拉第電磁感應定律可知,感應電動勢與磁通量的變更率成正比,與磁場變更的頻率有關。(3)鍋底只能運用鐵磁性材料。【解析】選A、C。電磁爐的上表面假如用金屬材料制成,運用電磁爐時,上表面材料發生電磁感應要損失電能,電磁爐上表面要用絕緣材料制作,發熱部分為鐵鍋底部,故A正確,B錯誤;鍋體中渦流的強弱與磁場變更的頻率有關,故C正確;電磁爐產生變更的電磁場,導致加熱鍋底出現渦流,從而產生熱量,故D錯誤。2.(2024·聊城高二檢測)如圖所示,在光滑的水平面上有一半徑r=10cm、電阻R=1Ω、質量m=1kg的金屬環,以速度v=10m/s向一有界勻強磁場滑去。勻強磁場方向垂直于紙面對里,B=0.5T。從環剛起先進入磁場算起,到剛好有一半進入磁場時圓環釋放了32J的熱量,求:(1)此時圓環中電流的瞬時功率。(2)此時圓環運動的加速度。【解析】(1)取金屬環為探討對象,從剛進入磁場至一半進入磁場的過程中,由能量守恒定律可知,環削減的動能全部轉化為電熱能,設此時的速度為v1,則有Q=12mv2-12mv12,又因為P=由以上兩式聯立,代入數據解得P=0.36W。(2)由楞次定律可知環此時受到的安培力方向向左,由牛頓其次定律得B2即a=B2(2r)2v1答案:(1)0.36W(2)6×10-2m/s2