学业分层测评(三)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．(多选)下列器具的工作原理与涡流有关的是( )
A．家用电磁炉
B．家用微波炉
C．变压器的铁芯用多块相互绝缘硅钢片粘在一起
D．风扇转动时扇叶与空气摩擦发热
【解析】 电磁炉是利用高频磁场产生涡流来加热食物的，故A选项正确．变压器的铁芯不用一块钢，是为了防止涡流损耗电能并烧毁变压器，多块硅钢片彼此绝缘，有效地减小了涡流，C选项正确．
【答案】 AC
2．如图1－3－7所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是( )
图1－3－7
A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好
C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
D．降低磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果
【解析】 电磁炉的原理是交变电流通过线圈时产生交变磁场，锅体中就会产生涡流，且交变电流频率越高，磁场变化频率越高，磁通量变化率越大，涡流越强，加热效果越好，综上所述只有选项C正确．
【答案】 C
3．(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1－3－8所示，变压器的线圈中都有铁芯，铁芯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( )
图1－3－8
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
【解析】 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．
【答案】 AD
4．(多选) 如图1－3－9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( )
图1－3－9
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
【解析】 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．
【答案】 AB
5．如图1－3－10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，线圈中通入变化的电流时，下列说法正确的是( )
图1－3－10
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
【解析】 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．
【答案】 B
6. (多选)如图1－3－11所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( )
图1－3－11
A．2是磁铁，在1中产生涡流
B．1是磁铁，在2中产生涡流
C．该装置的作用是使指针能够转动
D．该装置的作用是使指针能很快地稳定
【解析】 当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，A对、B错；2对1的安培力将阻碍1的转动，总之，不管1向哪个方向转动，2对1总起到阻碍作用，所以它能使指针很快地稳定下来，C错、D对．
【答案】 AD
7．(多选)如图1－3－12所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( )
图1－3－12
A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快
B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快
C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小
D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
【解析】 交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快，根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大．而放出的电热与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多．又可根据Q＝I2Rt判断D正确．
【答案】 AD
8．如图1－3－13所示，在O点正下方有一个有理想边界的磁场，铜球在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是
( )
图1－3－13
A．A、B两点在同一水平线上
B．A点高于B点
C．A点低于B点
D．铜球将做等幅摆动
【解析】 铜球在进入和穿出磁场的过程中，球中会有涡流产生，有一些机械能转化为了电能(最终转化为内能)，所以A点应高于B点．选B.
【答案】 B
[能力提升]
9．机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流．关于其工作原理，以下说法正确的是( )
A．人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流
B．人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流
C．线圈产生的交变磁场不会在金属物品中产生交变的感应电流
D．金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流
【解析】 一般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属物品被磁化磁性也很弱；作为导体的人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，故A、B选项错误；安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是：线圈中交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，故C错误；该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测到，故D正确．
【答案】 D
10. 如图1－3－14所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )
图1－3－14
A．在P和Q中都做自由落体运动
B．在两个下落过程中的机械能都守恒
C．在P中的下落时间比在Q中的长
D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大
【解析】 小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故知，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D错误．
【答案】 C
11．一个质量为m的正方体金属块以速度v1沿光滑水平轨道进入变化的磁场，并以大小为v2的速度从磁场中滑出来，求这一过程中金属块中产生的热量．
图1－3－15
【解析】 由于产生涡电流，金属块损失的机械能转化为电热，产生的电热大小：
Q＝mv－mv.
【答案】 mv－mv
12．高频焊接(利用电磁感应产生热量进行焊接)是一种常用焊接方法，其原理如图1－3－16所示，将半径是10cm的待焊接圆形金属工件放在用金属导线做成的1 000匝线圈中，然后在线圈中通以变化的电流，线圈中产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的变化率为＝10πT/s.焊缝处(待焊处)的电阻是非焊接部分电阻的99倍．工件非焊接部分单位长度的电阻R0＝10－2πΩ，焊接的缝宽远小于未焊接部分的长度，则在焊接过程中焊接处产生的热功率为多大？(π2＝10，结果保留两位有效数字)
图1－3－16
【解析】 由法拉第电磁感应定律得
E＝n＝1 000×10×π2×10－2V＝×103 V
非焊接部分电阻
R＝2πrR0＝2π×0.1×10－2πΩ＝0.02 Ω
总电阻R总＝100R＝2 Ω
热功率P总＝＝W＝1×106 W.
焊接处热功率P＝0.99P总＝9.9×105 W.
【答案】 9.9×105 W
电磁感应定律的应用
夯基达标
1.下列应用哪些与涡流有关( )
A.高频感应冶炼炉
B.汽车的电磁式速度表
C.家用电度表
D.闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流
2.如下图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则( )
A.若是匀强磁场，环滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场，环滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
3.高频感应炉是用来熔化金属并对其进行冶炼的，如下图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，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，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属.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
C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流
D.利用交变电流的交变磁场中所激发的电磁波
4.弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁.将磁铁托到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来.如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它(下图)，磁铁就会很快地停下来，解释这个现象，并说明此现象中能量转化的情况.
5.如下图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质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)，则小球( )
A.整个过程匀速
B.进入磁场过程中球做减速运动，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
6.如下图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管.将它们竖直固定在相同高度.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.下列关于两管的描述可能正确的是( )
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
能力提升
7.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B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，如下图所示，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( )
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
8.如下图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平.铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则( )
A.a1＜a2=g B.a3＜a1＜g C.a1=a3＜a2 D.a3＜a1＜a2
9.如下图所示，一个50匝的线圈的两端跟R=99 Ω的电阻相连接，置于竖直向上的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 cm2，电阻为1 Ω，磁感应强度以100 T/s的变化率均匀减小.在这一过程中通过电阻R的电流为多大？
10.为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=5×10－5T，水流是南北流向.如下图所示，将两个电极竖直插入此处的海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向，若两电极相距L=10 m，与两电极相连的灵敏电压表的读数为U=2 mV，则海水的流速大小为多大？
11.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边界2L的正方形范围内，一电阻为R，边长为L的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向以速度v匀速通过磁场，如下图所示，从ab刚开始进入磁场开始计时，
(1)画出穿过线框的磁通量随时间的变化图象；
(2)画出线框匀速通过磁场时所受外力图象.
拓展探究
12.我们用作煮食的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同.有以天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有以直接用电热方式加热的，例如电饭锅；下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉.
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，这些热能便能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，电磁火力强劲，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器具都适用.对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸住的就能用.适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、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)：
a.___________________________________________________________________________；
b. ___________________________________________________________________________;
c. ___________________________________________________________________________.
(2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、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)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？
参考答案
1答案：ABC
2解析：若为匀强磁场，则磁通量不发生变化，若为非匀强磁场，则磁通量发生变化，产生环流，消耗机械能，产生热能.
答案：BD
3答案：C
4解答：当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开，也就使磁铁振动时除了空气阻力外，还有线圈的磁场力作为阻力，克服阻力需要做的功较多，弹簧振子的机械能损失较快，因而会很快停下来.
5解析：铝球进入和穿出磁场时穿过铝球的磁通量发生变化，产生涡流，产生热量，动能减少，故选D项.
答案：D
6解析：当磁性小球落入由金属材料制成的竖直管中时，在金属管壁中产生电磁感应，由此产生的涡流使机械能转化为内能，若落入非金属材料制成的竖直管中时，不产生涡流，没有机械能转化为电能，这样在下落相同高度时，落入金属制成的竖直管的小球速度小于落入非金属制成的竖直管中的小球速度，故A、D两项正确.
答案：AD
7解析：甲、乙两环在磁场中转动时，甲环磁通量始终为零，不发生变化，无感应电流产生，而乙环的磁通量发生变化产生感应电流，阻碍乙环转动，故乙环先停.
答案：B
8解析：铜环下落过程中经位置1附近时，穿过铜环的磷通量发生变化，铜环中产生感应电流，根据楞次定律，铜环会受到向上的安培力作用，阻碍铜环下落，所以a1＜g.经位置2附近时，由于螺线管中部的磁场是匀强磁场，穿过铜环的磁通量不变，铜环中无感应电流，铜环不受安培力作用，只受一个重力，所以a2=g.经位置3附近时，穿过铜环的磁通量也发生变化，也产生感应电流，同理，根据楞次定律，铜环也受到向上安培力作用，阻碍铜环下落，所以a3＜g.但由于铜环下落过程中的速度逐渐增大，即v3＞v2＞v1，因此在位置1和3附近使环中发生同样大小的磁通量变化所需的时间间隔Δt1＞Δt3，可见在位置3附近，穿过铜环的磁通量变化率大，环中产生的感应电动势和感应电流大，因位置1和3处于两端对称的两个位置，环中感应电流在位置3受的安培力大，即电磁阻尼大，所以有a3＜a1，应选A、B、D三项.
答案：ABD
9解析：由法拉第电磁感应定律得，线圈中产生的感应电动势=50×20×10－4×100V=10V
据闭合电路欧姆定律得通过电阻R的电流
A=0.1A.
答案：0.1A
10解析：根据法拉第电磁感应定律得
U=BLv 即2×10－3 V=5×10－5×10 V
所以v=4 m/s
答案：4 m/s
11解析：线圈穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段；在磁场中运动阶段；离开磁场阶段.
(1)由Ф=BS，而S=L·x=L·vt，所以Ф=BLv·t，其图象如图甲所示.
(2)由右手定则或楞次定律判断出线圈abcd中感应电流方向，再由左手定则判断不论线圈是进或出磁场，安培力方向均水平向左，由于匀速运动，故外力F=F安=，且向右，当线圈完全进入磁场时，线框中无电流，故外力F=F安=0，图象如图乙所示.
答案：(1)
甲
(2)
乙
12解答：(1)a.电流的磁效应(电生磁)
b.电磁感应现象(磁生电)
c.电流的热效应(焦耳定律)
(2)不产生电磁感应现象 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，利用电流的热效应起到加热作用.
一、选择题
1．(多选)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．在硅钢中也能产生涡流
解析：选AD．涡流的本质是电磁感应现象，只不过是由金属块自身构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以A正确，B、C错误．硅钢中产生的涡流较小，并不是不能产生涡流，D项正确．
2．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B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，下列判断正确的是( )
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
解析：选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，故乙先停下来．
3．唱卡拉OK用的话筒内有放大声音的装置，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，线圈就将声音信号转变为电信号，下列说法中正确的是( )
A．该装置是根据电流的磁效应工作的
B．该装置是根据电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
解析：选B．动圈式话筒的工作特点是线圈在磁场中振动，产生了电流，可知B正确．
4.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
解析：选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正确，A、C、D错误．
5．(多选)如图所示，一光滑水平桌面的左半部分处于竖直向下的匀强磁场内，当一电阻不计的环形导线圈在此水平桌面上向右以某一速度开始滑行时，下列说法正确的是( )
A．若整个线圈在磁场内，线圈一定做匀速运动
B．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做加速运动
C．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必做减速运动
D．线圈从磁场内滑到磁场外过程，必定放热
解析：选ACD．整个线圈在磁场内时，无感应电流，故不受安培力，线圈做匀速运动，A正确；线圈滑出磁场过程中，产生感应电流，受到阻碍它运动的安培力，故线圈做减速运动，机械能转化为内能，选项B错误，C、D正确．
6．如图所示，闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升．设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图中磁场中，则( )
A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于h
B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h
C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于h
D．若是非匀强磁场，环滚上的高度大于h
解析：选B．若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，故A错误，B正确；若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故C、D错误．
7．信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表二进制数1或0，用以储存信息．刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压，如图甲所示．当信用卡磁条按如图乙所示方向以该速度拉过阅读器检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( )
解析：选B．由题图甲可知，当“1”区经过阅读器的检测头时，产生正向电压，当“0”区经过阅读器的检测头时，产生负向电压，可见选项B正确．
8．磁电式仪表的线圈通常用铝框当骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是( )
A．防止涡流而设计的 B．利用涡流而设计的
C．起电磁驱动的作用 D．起电磁平衡的作用
解析：选B．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，就是涡流，涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后较快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．B正确，A、C、D错误．
9．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管．将它们竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下列关于两管的描述可能正确的是( )
A．A管是用铝制成的，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D．若两管都是金属材料制成的，小球下落过程中管壁都会产生感应电流，两球机械能都减小，几乎同时落地．若两管都是绝缘体制成的，管壁不会产生感应电流，两球机械能不变，仍做自由落体运动，同时落地，由此可见，若A管内小球先落地，A管必定是绝缘体制成的，B管是金属材料制成的，D正确，A、B、C错误．
10．(多选)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．以下关于这个安检门的说法正确的是( )
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，也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
解析：选BD．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，B对．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物品携带者，C错．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对．
二、非选择题
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，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．
☆12.高频焊接(利用电磁感应产生热量进行焊接)是一种常用焊接方法，其原理如图所示．将半径是10 cm的待焊接圆形金属工件放在用金属导线做成的1 000匝线圈中，然后在线圈中通以变化的电流，线圈中产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的变化率为＝10π T/s.焊缝处(待焊处)的电阻是非焊接部分电阻的99倍．工件非焊接部分每单位长度上的电阻R0＝10－2 π Ω·m－1，焊接的缝宽远小于非焊接部分的长度，则在焊接过程中焊接处产生的热功率为多大？(π2＝10，结果保留两位有效数字)
解析：由法拉第电磁感应定律
E＝n＝1 000×10×π2×10－2 V＝×103 V
非焊接部分电阻
R＝2πrR0＝2π×0.1×10－2π Ω＝0.02 Ω
总电阻R总＝100R＝2 Ω
热功率P总＝＝ W＝1×106 W
焊接处热功率P＝0.99P总＝9.9×105 W.
答案：9.9×105 W
