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2019-2020年高中物理 3.2渦流現(xiàn)象與電磁灶自我小測 滬科版選修3-2 1如圖所示， A、B為大小形狀均相同且內(nèi)壁光滑、使用不同材料做成的圓管，豎直固定在相同的高度，兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面。下面關(guān)于兩管的描述中可能正確的是(　　) A．A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的 B．A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的 C．A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的 2變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼，這是因?yàn)?　　) A．增大渦流，提高變壓器的效率 B．減小渦流，提高變壓器的效率 C．增大鐵芯中的電阻，以產(chǎn)生更多的熱量 D．增大鐵芯中的電阻，以減少產(chǎn)生的熱量 3如圖所示，非磁性彈簧上端固定，下端系一銅球，整個(gè)裝置在磁鐵磁極的正上方，當(dāng)啟動振動系統(tǒng)做上下振動時(shí)，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于銅球的運(yùn)動，以下說法中正確的是(　　) A．銅球做等幅振動，系統(tǒng)機(jī)械能守恒 B．銅球做等幅振動，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 C．銅球做減幅振動，系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D．銅球做減幅振動，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒 4異步電動機(jī)模型如圖所示，蹄形輕磁鐵和矩形線框abcd均可繞豎直軸轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)使線框沿逆時(shí)針方向保持勻速轉(zhuǎn)動(從上往下看)，則磁鐵的運(yùn)動情況是(　　) A．磁鐵沿逆時(shí)針方向(從上往下看)轉(zhuǎn)動 B．磁鐵沿順時(shí)針方向(從上往下看)轉(zhuǎn)動 C．磁鐵由靜止開始一直加速轉(zhuǎn)動 D．磁鐵先由靜止開始加速轉(zhuǎn)動，后勻速轉(zhuǎn)動 5以下關(guān)于渦流的說法中，正確的是(　　) A．渦流跟平時(shí)常見的感應(yīng)電流一樣，都是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的 B．渦流不是感應(yīng)電流，而是一種有別于感應(yīng)電流的特殊電流 C．渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng) D．在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流 6高頻焊接原理示意圖，如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，要使焊接處產(chǎn)生的熱量較多可采用(　　) A．增大交變電流的電壓 B．增大交變電流的頻率 C．增大焊接縫的接觸電阻 D．減小焊接縫的接觸電阻 7麥克風(fēng)是常用的一種電子設(shè)備，它的內(nèi)部就是一個(gè)小型傳感器，把聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號。它的種類比較多，其中有一種是動圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，該線圈處在柱形永磁體的輻射狀磁場中，當(dāng)聲音使膜片振動時(shí)，就能將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，下列說法正確的是(　　) A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象工作的 C．膜片振動時(shí)，線圈內(nèi)不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．膜片振動時(shí)，線圈內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流 8如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高為h的光滑曲面上無初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，若圖中磁場為勻強(qiáng)磁場，則環(huán)上升的高度________h；若為非勻強(qiáng)磁場，則環(huán)上升的高度應(yīng)________h(填“>”“＝”或“<”)。 9有一個(gè)銅盤，輕輕撥動它，能長時(shí)間地繞軸自由轉(zhuǎn)動。如果在轉(zhuǎn)動時(shí)把蹄形磁鐵的兩極放在銅盤邊緣，但并不與銅盤接觸，如圖所示，銅盤就能在較短的時(shí)間內(nèi)停止。分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。 10如圖所示為阻尼擺的示意圖，在輕質(zhì)桿上固定一金屬薄片，輕質(zhì)桿可繞上端O點(diǎn)軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，一水平有界磁場垂直于金屬薄片所在的平面。使擺從圖中實(shí)線位置釋放，擺很快就會停止擺動；若將擺改成梳齒狀，還是從同一位置釋放，擺會擺動較長的時(shí)間。試定性分析其原因。 參考答案 1解析：穿過B管的小球后落地，說明在通過圓筒時(shí)受到了阻礙，由于圓筒光滑，該阻礙只有感應(yīng)電流磁場與引起感應(yīng)電流的磁場間的阻礙，即B圓管中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，為金屬管；穿過A管的小球沒有受到阻礙，A管為非金屬管。選項(xiàng)A、D正確。 答案：AD 2解析：不使用整塊硅鋼而是采用很薄的硅鋼片，這樣做的目的是增大鐵芯中的電阻，阻斷渦流回路，來減少電能轉(zhuǎn)化成鐵芯的內(nèi)能，提高效率，這是防止渦流而采取的措施。本題正確選項(xiàng)是B、D。 答案：BD 3解析：銅球振動過程中，球內(nèi)會有渦流產(chǎn)生，渦流會在銅球內(nèi)產(chǎn)生電熱，消耗機(jī)械能，因此說，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，銅球做減幅振動。 答案：D 4解析：剛開始，由于磁鐵靜止，線框勻速轉(zhuǎn)動，它們之間存在相對運(yùn)動，因而在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，它阻礙磁鐵與線框間的相對運(yùn)動，因而磁鐵與線框同方向轉(zhuǎn)動，而且磁鐵逐漸加速轉(zhuǎn)動，只要磁鐵的轉(zhuǎn)速比線框的轉(zhuǎn)速小，上述電磁感應(yīng)現(xiàn)象一直存在，直到磁鐵轉(zhuǎn)速加大到與線框轉(zhuǎn)速相等時(shí)，它們處于相對靜止，此時(shí)線框中無電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生，線框和磁鐵一起勻速轉(zhuǎn)動。 答案：AD 5解析：根據(jù)渦流的產(chǎn)生原因(變化的磁場中的金屬塊、電流變化的線圈附近的導(dǎo)體中都產(chǎn)生渦流)知：渦流就是平時(shí)常見的感應(yīng)電流，是因?yàn)榇┻^導(dǎo)體的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的，符合感應(yīng)電流產(chǎn)生的原因，所以A正確、B錯(cuò)誤；渦流和其他電流一樣，也有熱效應(yīng)和磁效應(yīng)，C錯(cuò)誤；硅鋼的電阻率大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流——渦流較小，不是不能產(chǎn)生渦流，D錯(cuò)誤。 答案：A 6解析：交變電流頻率越高、電壓越大，產(chǎn)生的磁場變化越快。在工作中引起的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流就越大，產(chǎn)生的熱量越多，A、B正確，焊接縫接觸電阻越大，電壓越大，在此處產(chǎn)生的熱量越多，越容易熔化焊接。 答案：ABC 7解析：當(dāng)聲音使膜片振動時(shí)，膜片后的金屬線圈隨之振動，線圈就會切割永磁體磁場的磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，聲音的強(qiáng)弱不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的強(qiáng)弱也就不同，從而將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所以選項(xiàng)B、D正確。 答案：BD 8解析：若磁場為勻強(qiáng)磁場，則小金屬環(huán)中無感應(yīng)電流，所以小金屬環(huán)的機(jī)械能守恒；若磁場為非勻強(qiáng)磁場，則小金屬環(huán)中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以小金屬環(huán)的機(jī)械能通過感應(yīng)電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 答案：＝　< 9答案：磁鐵放入后，銅盤內(nèi)從中心到邊緣輻向分布的導(dǎo)體會切割磁感線，導(dǎo)體內(nèi)自成回路，產(chǎn)生渦流，渦流消耗機(jī)械能，所以很快就會停止轉(zhuǎn)動。 10答案：第一種情況下，阻尼擺進(jìn)入有界磁場后，在擺中會形成渦流，渦流受磁場的阻礙作用，會很快停下來；第二種情況下，將金屬擺改成梳齒狀，阻斷了渦流形成的回路，從而減弱了渦流，受到的阻礙會比先前小得多，所以會擺動較長的時(shí)間。