2022-2022学年高中物理课时作业6涡流现象及其应用含解析粤教版选修3-.doc

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1、课时分层作业(六)(时间：40分钟分值：100分)基础达标练选择题(本题共8小题，每小题6分)1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(多选)下列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故选B

2、、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，则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；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电流，因而不能检查出金属

3、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如图所示，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，则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(多选)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行升压和降压如图所示，变压器的线圈中都有铁芯，铁芯

4、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.(多选)如图所示，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，杯内的水沸腾起来若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有(

5、)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.(多选)如图所示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12 s，盖子内层的铝箔瞬间产生高热，然后融合在瓶口上，达到封口的效果下列有关说法合理的是

6、()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.如图所示，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，若条形磁铁突然绕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

7、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(本题共6小题，每小题6分)1甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO旋转，当给以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经相同的时间后便停止；若将环置于磁感应强度为B且大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是()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.如图所示，将一根带有绝缘漆的金属导线按如图所示方式缠绕在一铁块上，线圈中通入变

8、化的电流时，下列说法正确的是()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.(多选)如图所示，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。下面对观察到的现象描述及解释错误的是()A铜盘中没有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去B铜盘中有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去 C铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将很快停下D铜盘中既有感应电动势又有感应电

9、流，铜盘将越转越快ABD铜盘转动时，根据法拉第电磁感应定律及楞次定律知，盘中有感应电动势，也产生感应电流，并且受到阻尼作用，机械能很快转化为电能进而转化为焦耳热，铜盘将很快停下，故C对，A、B、D错4如图所示，条形磁铁从h高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S断开时，至落地用时t1，落地时速度为v1；S闭合时，至落地用时t2，落地时速度为v2，则它们的大小关系正确的是()At1t2，v1v2Bt1t2，v1v2Ct1t2，v1v2 Dt1v2D开关S断开时，线圈中无感应电流，对磁铁无阻碍作用，故磁铁自由下落，ag；当S闭合时，线圈中有感应电流，阻碍磁铁下落，故ag，所以t1v2.5(

10、多选)低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度如图，在线圈L1中通以低频交流电，它周围会产生交变磁场，其正下方有一个与电表连接的线圈L2，金属板置于L1、L2之间当线圈L1产生的变化磁场透过金属板，L2中会产生感应电流由于金属板厚度不同，吸收电磁能量强弱不同，导致L2中感应电流的强弱不同，则 ()A金属板吸收电磁能量，是由于穿过金属板的磁场发生变化，板中产生涡流B金属板越厚，涡流越弱CL2中产生的是直流电DL2中产生的是与L1中同频率的交流电AD当L1中通过交流电时，根据右手螺旋定则知，穿过金属板的磁场发生变化，从而出现变化的电场，导致金属板内产生涡流，进而产生磁场能，然后转化成金

11、属板的内能，故A正确；金属板越厚，在变化的交流电流作用下，产生的涡流越强，B错误；根据电磁感应规律可知，在L2中产生的是与L1中同频率的交流电，选项C错误，D正确6.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为yx2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(如图中的虚线所示)一个小金属块从抛物线上yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()AmgbB.mv2Cmg(ba) Dmg(ba)mv2D金属块进出磁场时，会产生涡流，部分机械能转化成焦耳热，所能达到的最高位置越来越低，当最高位置ya时，由于金

12、属块中的磁通量不再发生变化，金属块中不再产生涡流，机械能也不再损失，金属块会在磁场中往复运动，整个过程中减少的机械能全部转化为内能，即Qmg(ba)mv2，所以D项正确二、非选择题(16分)7如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺线管A.在弧形轨道上高为h的地方，无初速度释放一磁铁B(可视为质点)，B下滑至水平轨道时恰好沿螺线管A的中心轴运动，设A、B的质量分别为M、m，若最终A、B速度分别为vA、vB.(1)螺线管A将向哪个方向运动？(2)全过程中整个电路所消耗的电能是多少？解析(1)磁铁B向右运动时，螺线管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺线管A向右运动(2)全过程中，磁铁减少的重力势能转化为A、B的动能和螺线管中的电能，所以mghMvmvE电即E电mghMvmv.答案(1)向右运动(2)mghMvmv- 5 -