2.5渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)一、選擇題（共15題）1．電磁爐是我們生活中常見的廚具，它的工作原理是：當(dāng)線圈中通入交變電流時(shí)，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)在鐵鍋內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用電流的熱效應(yīng)來(lái)加熱食物。加熱過(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（　?。?/span>A．牛頓 B．庫(kù)侖 C．法拉第 D．洛倫茲2．關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列敘述正確的有(       )A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并利用電磁感應(yīng)的原理制成了人類歷史上的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)B．真空冶煉爐是利用渦流工作的C．麥克斯韋在對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后，發(fā)現(xiàn)了法拉第電磁感應(yīng)定律D．楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并提出了楞次定律3．物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用.下面列舉的四種器件中，利用電磁感應(yīng)原理工作的是（　　 ）A．回旋加速器 B．電磁爐 C．質(zhì)譜儀 D．示波管4．電磁爐是常用的電器，如圖所示，關(guān)于電磁爐，以下說(shuō)法中正確的是（　?。?/span>A．電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在鐵質(zhì)鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而對(duì)鍋內(nèi)食物加熱B．電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在灶臺(tái)臺(tái)面產(chǎn)生渦流，利用熱傳導(dǎo)對(duì)鍋內(nèi)食物加熱C．電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在食物中產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱的D．在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐將不能起到加熱作用5．關(guān)于下列器材的原理和用途，正確的是（   ）A．變壓器既可以改變交變電壓也可以改變頻率B．電磁爐的面板是用金屬材料制造而成的C．真空冶煉爐的工作原理是爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流使金屬熔化D．磁電式儀表用來(lái)做線圈骨架的鋁框能起電磁驅(qū)動(dòng)作用6．關(guān)于渦流，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　?。?/span>A．高頻冶煉爐是利用渦流來(lái)熔化金屬的裝置B．家用電磁爐上的鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的C．金屬探測(cè)器靠近金屬物體時(shí)，金屬內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流7．下列四個(gè)圖中，甲、丙圖中為鋁管，乙、丁圖中為塑料管，甲、乙圖中小磁鐵豎直放置，丙、丁圖中小磁鐵水平放置，讓小磁鐵由靜止釋放，磁鐵下落過(guò)程中不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，且不與鋁管相碰，不計(jì)空氣阻力，則小磁鐵穿過(guò)鋁管過(guò)程中加速度小于重力加速度的圖有（　?。?/span>A．甲、乙、丙、丁圖 B．甲、丙、丁圖C．甲、丙圖 D．甲圖8．電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物。下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/span>A．鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)B．電磁爐中通入電壓恒定的直流電也能正常工作C．環(huán)保絕緣材料制成的鍋體可以利用電磁爐來(lái)烹飪食物D．電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成以便于加快熱傳遞9．下列是課本中四幅插圖，關(guān)于這四幅插圖下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．甲圖中，賽車的質(zhì)量不是很大，卻安裝著強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以獲得很大的慣性B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．圖丙是李輝用多用電表的歐姆擋測(cè)量變壓器線圈的電阻，劉偉手握線圈裸露的兩端協(xié)助測(cè)量，李輝把表筆與線圈斷開的瞬間，劉偉覺得有電擊說(shuō)明歐姆擋內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)很高D．丁圖中，無(wú)論小錘用多大的力去打擊彈性金屬片，兩球總是同時(shí)落地10．電磁爐熱效率高達(dá)90%．爐面無(wú)明火，無(wú)煙無(wú)廢氣，電磁“火力”強(qiáng)勁，安全可靠.如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖．下列說(shuō)法正確的是A．當(dāng)交變電流通過(guò)線圈時(shí)，鍋中會(huì)產(chǎn)生渦流，電流變化越快，電磁爐加熱效果越好B．電磁爐通電線圈加交流電后，利用線圈發(fā)熱對(duì)鍋進(jìn)行加熱C．電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因這些材料的導(dǎo)熱性能較差D．在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐不能起到加熱作用11．下列設(shè)備中利用了電流熱效應(yīng)的是（　?。?/span>A．電磁爐 B．熱水器 C．電冰箱 D．電風(fēng)扇12．新一代炊具——電磁爐，無(wú)煙、無(wú)明火、無(wú)污染、不產(chǎn)生有害氣體、無(wú)微波輻射、高效節(jié)能等是電磁爐的優(yōu)勢(shì)所在。電磁爐是利用電流通過(guò)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感線通過(guò)含鐵質(zhì)鍋底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物。下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是（　　）A．鍋體中的渦流是由恒定的磁場(chǎng)產(chǎn)生的B．恒定磁場(chǎng)越強(qiáng)，電磁爐的加熱效果越好C．鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的D．提高磁場(chǎng)變化的頻率，不會(huì)提高電磁爐的加熱效果13．四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個(gè)祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測(cè)器在地面上進(jìn)行探測(cè)定位，探測(cè)器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線圈中的電流，使探測(cè)器發(fā)出警報(bào)。則（　?。?/span>A．發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定磁場(chǎng)B．被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流C．探測(cè)的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱無(wú)關(guān)D．探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào)14．如圖所示為大型考試用到的金屬探測(cè)器，工作時(shí)，其內(nèi)部的探測(cè)器線圈內(nèi)通有正弦交流電，關(guān)于探測(cè)器的工作原理，下列說(shuō)法不正確的是（     ）A．探測(cè)器線圈中通有頻率越低的交流電，越容易探測(cè)出金屬物品B．探測(cè)器線圈中正弦交流電會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C．探測(cè)器附近有金屬時(shí)，金屬中會(huì)產(chǎn)生渦流D．探測(cè)器附近有金屬時(shí)，探測(cè)器線圈中電流會(huì)發(fā)生變化15．如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上，小磁體從鋁管正上方由靜止開始下落，在磁體穿過(guò)鋁管的過(guò)程中，磁體不與管壁接觸，且無(wú)翻轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣阻力。下列選項(xiàng)正確的是（　?。?/span>A．鋁管中將產(chǎn)生豎直方向的感應(yīng)電流B．磁體重力勢(shì)能減少量和動(dòng)能增加量的差值等于產(chǎn)生的內(nèi)能C．磁體加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)，因此鋁管對(duì)桌面的壓力將逐漸減小D．若將鋁管換成塑料管，磁體在管中運(yùn)動(dòng)時(shí)，管對(duì)桌面的壓力等于鋁管和磁體的重力之和二、填空題（共4題）16．電磁爐是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁化鐵質(zhì)鍋底，使之形成無(wú)數(shù)個(gè)小渦流，加快鍋底分子運(yùn)動(dòng)，鍋底自身高速發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的，其工作原理如圖所示．(1)使用微型電腦控制的電磁爐加熱時(shí)不產(chǎn)生明火、無(wú)煙塵、無(wú)廢氣、清潔、安全、高效節(jié)能，是現(xiàn)代家庭中理想的灶具，請(qǐng)寫出電磁爐在使用中觸及到的物理知識(shí)(只寫兩點(diǎn))：________________和________________．(2)在使用電磁爐加熱食物時(shí)，電磁爐和鍋之間的傳熱方向是：由________傳遞給________；使用電磁爐加熱食物的過(guò)程中要消耗________能得到________能．(3)“多寶”牌電磁爐某一款式性能參數(shù)如下表所示：根據(jù)表中的參數(shù)分析，電磁爐與普通的電加熱器相比，有哪些優(yōu)點(diǎn)？__________________和_______________ (請(qǐng)寫出兩點(diǎn))17．探測(cè)地雷的探雷器是利用渦流工作的，士兵手持一個(gè)長(zhǎng)柄線圈從地面掃過(guò)，線圈中___________有的電流．如果地下埋著___________，金屬中會(huì)感應(yīng)出___________，渦流的___________又會(huì)反過(guò)來(lái)影響線圈中的___________，使儀器報(bào)警．18．如圖所示是用渦流金屬探測(cè)器探究地下金屬物的示意圖，當(dāng)探測(cè)到地下的金屬物時(shí)，______（選填“金屬物”或“探頭”）中產(chǎn)生渦流。19．（1）在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先要按圖（甲）接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系；然后再按圖（乙）將電流表與B連成一個(gè)閉合回路，將A與電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路。在圖（甲）中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央）在圖（乙）中，①將S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過(guò)程中，電流表的指針將___________（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”，下同）偏轉(zhuǎn)；②螺線管A放在B中不動(dòng)，電流表的指針將___________偏轉(zhuǎn)；③螺線管A放在B中不動(dòng)，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表的指針將___________偏轉(zhuǎn)；④螺線管A放在B中不動(dòng)，突然切斷開關(guān)S時(shí)，電流表的指針將___________偏轉(zhuǎn)。（2）給金屬塊纏上線圈，線圈中通入反復(fù)變化的電流，金屬塊中產(chǎn)生如圖1中虛線所示的感應(yīng)電流，這樣的電流稱為___________，真空冶煉爐就是利用它產(chǎn)生的熱量使金屬熔化。變壓器和鎮(zhèn)流器的鐵心通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成，而不是用一整塊鐵制成，其原因是為了___________，減少鐵心發(fā)熱損失。（3）如圖2所示的交變電流的有效值I=___________A（其中每個(gè)周期的后半周期的圖像為半個(gè)周期的正弦曲線）三、綜合題（共4題）20．在科技館中?？吹竭@樣的表演：一根長(zhǎng)1m左右的空心鋁管豎直放置（圖甲），把一枚磁性比較強(qiáng)的小圓柱形永磁體從鋁管上端放入管口，圓柱直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，小圓柱自由下落1m左右的時(shí)間不會(huì)超過(guò)0.5s，但把小圓柱從上端放入管中后，過(guò)了許久它才從鋁管下端落出。小圓柱在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒有感覺到它跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，把小圓柱靠著鋁管，也不見它們相互吸引。是什么原因使小圓柱在鋁管中緩慢下落呢？如果換用一條有裂縫的鋁管（圖乙），圓柱在鋁管中的下落就變快了。這又是為什么？21．人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)，軌道各處地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱并不相同。因此，金屬外殼的人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，外殼中總有微弱的感應(yīng)電流。查找資料，了解這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和能量轉(zhuǎn)化情況，以及對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)行可能會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響。22．如圖所示是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接縫處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起．我國(guó)生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的．試定性說(shuō)明：為什么交變電流的頻率越高，焊接縫處放出的熱量越大？23．強(qiáng)大的渦電流在金屬內(nèi)流動(dòng)時(shí)，會(huì)釋放大量的熱能。工業(yè)上利用這種熱效應(yīng)，制成高頻電磁感應(yīng)電爐來(lái)冶煉金屬，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示。請(qǐng)分析它的工作原理。
參考答案：1．C2．B3．B4．A5．C6．B7．C8．A9．D10．A11．B12．C13．D14．A15．B16．     電流產(chǎn)生磁場(chǎng)     熱傳遞(分子運(yùn)動(dòng)加快、內(nèi)能增加，溫度升高     鍋     電磁爐     電     內(nèi)     熱效率高     功率調(diào)節(jié)范圍大17．     變化著     金屬物品     渦流     磁場(chǎng)     電流18．金屬物19．     向右     不發(fā)生     向右     向左     渦流     減少渦流     20．甲管是無(wú)縫鋁管，小圓柱下落時(shí)，產(chǎn)生電磁感應(yīng)，出現(xiàn)渦流，則阻力很大，阻礙磁體與導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；而有裂縫的乙鋁管，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會(huì)有渦流，也不會(huì)受到阻力作用，則小球在其中做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以小圓柱穿越甲管的時(shí)間比穿越乙管的時(shí)間長(zhǎng)。21．當(dāng)穿過(guò)人造衛(wèi)星的磁通量發(fā)生變化時(shí)，外殼中會(huì)有渦流產(chǎn)生，這一電能的產(chǎn)生是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化來(lái)的。它會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星機(jī)械能減少，會(huì)使軌道半徑減小，造成衛(wèi)星離地高度下降。22．交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大．而放出的電熱與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高焊接處放出的熱量越多．23．使用高頻電磁感應(yīng)電爐冶煉金屬時(shí)，在爐外的線圈中通入高頻交變電流，從而產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)進(jìn)而使?fàn)t內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的熱量最終使金屬熔化。 

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高中物理粵教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)電子課本

第五節(jié) 渦流現(xiàn)象及其應(yīng)用

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