涡流专题

1．下列关于涡流的说法正确的是()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是由于穿过导体的磁通量的变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是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解析：选A.涡流是感应电流的一种，是由磁通量的变化而产生的，既具有热效应也具有磁效应，故A正确，B、C错，只要在硅钢中有变化的磁场，就能产生涡流，所以D错．2．关于磁卡，下列说法正确的是()A．记录信息时，是利用的电磁感应原理B．读取数据时，是利用的电流的磁效应C．磁卡上涂有磁性材料，数据就记录在这层磁性材料上D．以上说法都不对解析：选C.磁卡记录信息时，是利用的电流的磁效应，读取信息时，是利用的电磁感应原理，所以A、B均错误，磁卡上涂有磁性材料被不同程度地磁化而记录下信息，所以C对，D项错误．3．关于真空冶炼和电熨斗的说法正确的是()A．它们都是只利用电流的热效应原理工作的B．它们都是利用电磁感应现象中产生的涡流工作的C．前者是利用电磁感应现象中产生的涡流及电流的热效应工作的，后者是利用电流的热效应工作的D．前者利用的是变化的电流，后者利用的是恒定的电流解析：选C.真空冶炼是利用涡流及电流的热效应，电熨斗利用电流的热效应，所以真空冶炼需要变化的交流电产生变化的磁场，电熨斗可用直流电也可用交流电，应选C.4．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为()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．增大铁芯的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯的电阻，以减小发热量解析：选BD.磁场变化越快，感应电动势越大，因而涡流也就越强，涡流能使导体发热．变压器的铁芯是一组相互绝缘的硅钢片，以降低涡流强度，从而减少能量损耗，提高变压器的效率．5.如图是冶炼金属的高频感应炉的示意图，冶炼锅内装入被冶炼的金属，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，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适用于冶炼特种金属，该炉的加热原理是()A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用红外线的热效应C．利用交变电流的变化磁场在锅内金属中产生的涡流D．以上说法都不对解析：选C.高频感应炉是利用交变电流产生的交变磁场在引起炉内金属截面的磁通量变化时，在金属中产生的感应电流．因金属的电阻相当小，所以感应电流很强，它在金属内自成回路流动时，形成旋涡状的电流，即涡流．涡流产生大量的焦耳热使炉内温度升高，金属熔化，故选C.当然线圈中也因有交变电源会产生一定的焦耳热，但它是相当少的，根本不可能使炉内温度高到金属熔化的程度，故A不可能．高频感应炉和红外线无关．6．磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()A．为防止涡流而设计的B．为利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用解析：选BC.线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，铝框自成闭合回路，因此是涡流，该感应电流的出现，阻碍线圈的转动，选样设计的目的是使线圈偏转后尽快停下来，所以说，这样做的目的是利用涡流，并且是电磁阻尼．正确选项是B、C.7.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)，小球()A．整个过程做匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动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解析：选D.小球的运动主要研究两个阶段．一是球进入磁场的过程，由于穿过小球的磁通量增加，在球内垂直磁场的平面上产生涡流，有电能产生，而小球在水平方向上又不受其他外力，所以产生的电能只能是由球的机械能转化而来，由能的转化与守恒可知，其速度减小．二是穿出磁场的过程，同理可得速度进一步减小，故选项D正确．8．电磁炉(或电磁灶)是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数的小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中正确的是()A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的解析：选B.由以上电磁炉的工作原理可知，A、D错误，B正确，关于C是微波炉的加热原理．9.如图所示，闭合金属环从高h的曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，设闭合环初速度为零，摩擦不计，则()A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h解析：选BD.匀强磁场时，环中无感应电流，环不受安培力，非匀强磁场时，环中有感应电流，从而受到安培力阻碍其相对运动，有热量产生，再由能量守恒知，B、D正确．10.如图所示，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管是用铝制成的解析：选AD.磁性小球从管口无初速度下落时，金属管可看做无数个金属圆环，每个金属圆环的磁通量要发生变化，从而产生感应电流，感应电流产生的磁场必然阻碍磁性小球的下落，使该小球下落加速度比重力加速度g小，而对绝缘体则起不到该效果，即磁性小球在绝缘管中下落加速度为g.故A、D正确．11.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，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烹饪器都适用．对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸引的就能用．适合放在电磁炉上的烹饪器有不锈钢锅、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)在用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)电磁炉所用的锅不能用陶瓷锅、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)在锅和电磁炉中间置放一纸板，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，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，利用电流的热效应能起到加热作用．