2.3自感现象的应用
课时作业(含解析)
1.甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴旋转,现让它们以相同角速度同时开始转动,由于阻力作用,经相同的时间后停止,若将圆环置于如图所示的匀强磁场中,甲环的转轴与磁场方向垂直,乙环的转轴与磁场方向平行,现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后,下列判断正确的是
A.甲环先停下
B.乙环先停下
C.两环同时停下
D.两环都不会停下
2.如图所示,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水.给线圈通入电流,一段时间后,一个容器中水温升高,则通入的电流与水温升高的是( )
A.恒定直流、小铁锅
B.恒定直流、玻璃杯
C.变化的电流、小铁锅
D.变化的电流、玻璃杯
3.如图是日光灯的工作原理电路图,下列说法中正确的是( )
A.日光灯点燃后,镇流器、启动器都不起作用
B.镇流器能产生瞬时高压点亮灯管,并在灯管亮后起降压限流作用
C.日光灯灯管亮后发出的可见光是由灯管内的气体发出
D.日光灯点亮后,使镇流器短路,日光灯仍能正常发光,并能降低对电能的消耗
4.如图所示的电路中,、是两个相同的灯泡,L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开关S,稳定后调节滑动变阻器R,使两灯泡都正常发光,再保持R不变,则在开关重新合上或断开时,下列说法正确的是
A.合上S时,灯立即亮起来,逐渐变亮,最终二者一样亮
B.断开S时,、两灯都不会立即熄灭,但一定是同时熄灭
C.断开S时,、两灯都不会立即熄灭,且通过灯泡的电流方向与原电流方向相同
D.断开S时,灯会突然闪亮一下后再熄灭
5.如图所示,甲、乙两个电路中的电感线圈的自感系数足够大,且直流电阻不可忽略,闭合开关S,待电路达到稳定后,灯泡均能发光,现将开关S断开,这两个电路中灯泡亮度的变化情况不可能是( )
A.甲电路中灯泡将渐渐变暗
B.乙电路中灯泡将渐渐变暗
C.甲电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗
D.乙电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗
6.在如图所示的电路中,和是两个完全相同的灯泡。线圈L的自感系数足够大,直流电阻忽略不计。下列说法中正确的是( )
A.合上开关S时,先亮,后亮,最后一样亮
B.断开开关S时,过一会儿才熄灭,立刻熄灭
C.断开开关S时,闪亮一下再熄灭
D.断开开关S时,流过的电流方向向右
7.如图所示,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是( )
A.闭合开关S瞬间,A、B灯同时亮,且达到正常
B.闭合开关S瞬间,A灯比B灯先亮,最后一样亮
C.断开开关S瞬间,P点电势比Q点电势低
D.断开开关S瞬间,通过A灯的电流方向向左
8.电磁炉又名电磁灶,是现代厨房革命的产物,它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生,因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具,完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是( )
A.电磁炉通电线圈加直流电,电流越大,电磁炉加热效果越好
B.电磁炉原理是通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作
C.在锅和电磁炉中间放一绝缘物质,电磁炉不能起到加热作用
D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差
9.有关涡流、电磁阻尼与电磁驱动的说法中正确的是( )
A.家用电磁炉是利用涡流的磁效应来工作的
B.金属探测器是利用涡流的磁效应来工作的
C.磁电式仪表是利用电磁驱动来工作的
D.电能表是利用电磁阻尼来工作的
10.下列四个图都与涡流有关,其中说法正确的是( )
A.真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B.自制金属探测器是利用被测金属中产生的涡流来进行探测的
C.电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物
D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流
11.金属块放在_________的磁场中,或者让它在磁场中_________时,金属块内将产生_________,即涡流.
12.如图所示,L是自感系数很大的线圈,其自身的电阻较小,A和B是两个相同的小灯泡.闭合开关S待电路稳定后,再把开关S断开的过程中,A灯泡的亮度变化情况是_____________(填“变亮”、“
立即熄灭”、“
闪亮后熄灭”);B灯泡的亮度变化情况是__________________(填“不变”、“
立即熄灭”、“
闪亮后熄灭”)
13.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,杆上挂有一光滑螺旋管A.在弧形轨道上高为h的地方,无初速释放一磁铁B(可视为质点),B下滑至水平轨道时恰好沿螺旋管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)螺旋管A将向哪个方向运动?
(2)全过程中整个电路所消耗的电能.
参考答案
1.A
【解析】
当金属环转动时,乙环一直与磁场方向平行,磁通量为零,甲环磁通量不断变化,不断有感应电流;
甲产生感应电流后,一定受到安培力,安培力一定是阻碍圆环的转动,即一定阻碍圆环与磁场间的相对运动,故甲环先停止运动;故A对;BCD错
故选A.
2.C
【解析】
容器中水温升高,是电能转化成内能所致.因此只有变化的电流才能导致磁通量变化,且只有小铁锅处于变化的磁通量时,才能产生感应电动势,从而产生感应电流.导致电流发热.玻璃杯是绝缘体,不能产生感应电流.故C正确,ABD错误.
3.B
【解析】
ABD.日光灯工作时都要经过预热、启动和正常工作三个不同的阶段,它们的工作电流通路如下图所示
在启动阶段镇流器与启动器配合产生瞬间高压。工作后,电流由灯管经镇流器,不再流过启动器,故启动后启动器不再工作,而镇流器还要起降压限流作用,不能去掉,故AD错误,B正确;
C.日光灯管发光原理:当灯管内的惰性气体在高压下电离后,形成气体导电电流,运动的气体离子在与汞原子碰撞作用之间不断地给了汞原子能量,使得汞原子的核外电子总能从低轨道跃迁到高轨道,之后汞原子的核外电子由于具有较高的能量会自发地再从高轨道向低轨道跃迁,以光子的形式向外释放能量,同时由于汞原子的原子特征普线大部分集中在紫外区域,可知,汞原子释放出来的光子大部分在紫外区域,这些高能量的光子(紫外线)在和荧光粉的撞击之间产生了白光,故C错误。
故选B。
4.B
【解析】
A.合上开关时,由于线圈的通电自感现象,则灯会逐渐变亮;灯与滑动变阻器R都是纯电阻电路,则灯立即变亮,故A错误;
BCD.断开开关,由于线圈的断电自感现象,、、线圈和滑动变阻器串联构成通路,则两灯都不会立即熄灭,但一定是同时熄灭;此时通过灯泡的电流方向与原电流方向相反;电路稳定时通过两灯泡的电流相同,断开开关,灯泡的电路维持原电流大小,则灯泡不会突然闪亮一下;故B正确CD错误。
故选B。
5.C
【解析】
AC.对甲图,灯泡和L中的电流一样,断开开关时,L相当于电源,甲电路中灯泡将渐渐变暗,灯泡不可能先变得更亮,然后渐渐变暗,故A正确,C错误;
B.对乙图,开关断开时,L相当于电源,若L中的电流小于或等于灯泡中的电流,则乙电路中灯泡将渐渐变暗,故B正确;
D.若L中的电流大于灯泡中的电流,则乙电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗,故D正确。
故选C。
6.A
【解析】
A.当电键S闭合时,灯A2立即发光。通过线圈L的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反,阻碍电流的增大,电路的电流只能逐渐增大,灯A1逐渐亮起来;所以灯A2比灯A1先亮。由于线圈直流电阻忽略不计,当电流逐渐稳定时,线圈不产生感应电动势,两灯电流相等,亮度相同,故A正确;
BCD.稳定后当电键S断开后,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,线圈L、灯A2与灯A1构成闭合回路放电,两灯都过一会儿熄灭,由于两灯泡完全相同,线圈的电阻又不计,则灯A2不会出现闪亮一下,且流过灯A2的电流方向向左;故BCD错误;
故选A。
7.C
【解析】
AB.闭合电键S接通电路时,由于线圈的阻碍,灯泡A会迟一会亮,B灯立即变亮,最后一样亮,故AB错误;
CD.断开开关S切断电路时,线圈中产生自感电动势,与灯泡A、B构成闭合回路放电,故两灯泡一起变暗,最后一起熄灭,该过程中电流的方向与线圈L中的电流的方向相同,所以电流从左向右流过灯泡A,从右向左流过灯泡B,P点电势比Q点电势低,故C正确,D错误。
故选C。
8.B
【解析】
A.
电磁炉通电线圈加直流电,会产生恒定磁场,穿过锅底的磁通量不会发生变化,不能产生涡流,所以没有加热效果,故选项A错误;
B.电磁炉的原理是磁场感应涡流加热,即利用交变电流通过线圈产生交变磁场,所以电磁炉通过线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作,故选项B正确;
C.
在锅和电磁炉中间放一绝缘物质,不会影响涡流的产生,因此不会影响电磁炉的加热作用,故选项C错误;
D.金属锅自身产生无数小涡流而直接加热锅,陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料,不会产生涡流,而不是因为导热性能较差,故选项D错误。
故选B。
9.B
【解析】
A.家用电磁炉是利用涡流的热效应来工作的,选项A错误;
B.金属探测器是利用涡流的磁效应来工作的,选项B正确;
C.磁电式仪表是利用通电导线在磁场中受力原理来工作的,选项C错误;
D.电能表是利用电磁驱动来工作的,选项D错误。
故选B。
10.ABD
【解析】
A.真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化,在金属中产生涡流,从而产生大量的热量,熔化金属的,故A正确;
B.金属探测器中变化电流遇到金属物体,在被测金属中上产生涡流来进行探测,故B正确;
C.家用电磁炉工作时,在锅体中产生涡流,加热食物,故C错误;
D.当变压器中的电流变化时,在其铁芯将产生涡流,使用硅钢片做成的铁芯可以尽可能减小涡流的损失,故D正确。
故选ABD。
11.
变化
运动
感应电流
【解析】试题分析:电流做周期性的变化,在附近的导体中产生感应电流,该感应电流看起来像水中的漩涡,所以叫做涡流.涡流会在导体中产生大量的热量.
把金属块放在变化的磁场中,变化的磁场产生电场,能够产生涡流.把金属块在磁场中切割磁感线运动,有感应电动势,产生感应电流;
12.A灯立刻熄灭
B灯先变亮
后逐渐熄灭
【解析】
[1][2]S断开瞬时,A灯中电流消失,故立即熄灭,而B灯中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势,电流由灯泡B的左侧流入,故B灯亮一下逐渐熄灭。
13.(1)向右(2)
【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
mgh=M+m+E电
即E电=mgh-(M+m)2.3自感现象的应用
课时作业(含解析)
1.如图1所示是一个电磁阻尼现象演示装置,钢锯条上端固定在支架上,下端固定有强磁铁,将磁铁推开一个角度释放,它会在竖直面内摆动较长时间;如图2所示,若在其正下方固定一铜块(不与磁铁接触),则摆动迅速停止。关于实验以下分析与结论正确的是
A.如果将磁铁的磁极调换,重复实验将不能观察到电磁阻尼现象
B.用闭合的铜制线圈替代铜块,重复试验将不能观察到电磁阻尼现象
C.在图2情况中,下摆和上摆过程中磁铁和锯条组成的系统机械能均减少
D.在摆动过程中铜块不受磁铁的作用力
2.下列用电器属于涡流现象应用的是(
)
A.电磁灶
B.电视机
C.电冰箱
D.电吹风
3.如图所示是研究通电自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合电键调节滑动变阻器R的滑动触头,使两个灯泡的亮度相同,调节滑动变阻器R1的滑动触头,使他们都正常发光,然后断开电键S。再重新闭合电键S,则( )
A.稳定后,L和R两端的电势差一定相同
B.稳定后,A1和A2两端电势差不相同
C.闭合瞬间,A1、A2均立刻变亮
D.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮
4.以下现象中不属于涡流现象的是( )
A.电磁炉工作时,变化的磁场使面板上方的铁锅底部产生涡流,铁锅迅速发热,从而达到加热食物的目的
B.电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上,线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热
C.冶炼合金钢的真空冶炼炉炉外有线圈,线圈中通入迅速变化的电流,炉内的金属中产生涡流
D.机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人随身携带的违禁物品
5.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是( )
A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮
C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会才熄灭
D.断开开关S切断电路时,A1会闪亮一下再熄灭
6.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
7.如图所示,两个相同灯泡L1、L2,分别与电阻R和自感线圈L串联,接到不计内阻的电源的两端,闭合电键S,电路稳定后,两灯泡均正常发光。已知自感线圈的自感系数很大。则下列说法正确的是( )
A.闭合电键S到电路稳定前,灯泡L1逐渐变亮
B.闭合电键S到电路稳定前,灯泡L2逐渐变亮
C.断开电键S,灯泡L1立即熄灭
D.断开电键S,灯泡L2慢慢熄灭
8.下列说法中正确的是
A.电动机应用了“自感”对交流电的阻碍作用
B.电磁灶应用了“涡流”的加热原理
C.日光灯启动时利用了“自感”所产生的高压
D.电磁流量计应用了“涡流”所产生的电磁阻尼作用
9.如图所示的电路中,线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,A、B是两个相同的灯泡,下列说法中正确的是( )
A.S闭合后,A、B同时发光且亮度不变
B.S闭合后,A立即发光,然后又逐渐熄灭
C.S断开的瞬间,A、B同时熄灭
D.S断开的瞬间,A再次发光,然后又逐渐熄灭
10.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
11.手机是利用_______传送信号的;电磁炉是利用________加热的;医院里常用的CT检查是利用_________来成像的.
12.如图所示是一演示实验的电路图。图中L是一带铁芯的线圈,A是一灯泡。起初,开关处于闭合状态,电路是接通的。现将开关断开,则在开关断开的瞬间,通过灯泡A的电流方向是从____________________(用图中字母a,b表示)
13.涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式,它的基本原理如图甲所示.水平面上固定一块铝板,当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时,铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用.涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式.某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程.车厢下端安装有电磁铁系统,能在长为L1=0.6m,宽L2=0.2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场,磁感应强度可随车速的减小而自动增大(由车内速度传感器控制),但最大不超过B1=2T,将铝板简化为长大于L1,宽也为L2的单匝矩形线圈,间隔铺设在轨道正中央,其间隔也为L2,每个线圈的电阻为R1=0.1Ω,导线粗细忽略不计.在某次实验中,模型车速度为v=20m/s时,启动电磁铁系统开始制动,车立即以加速度a1=2m/s2做匀减速直线运动,当磁感应强度增加到B1时就保持不变,直到模型车停止运动.已知模型车的总质量为m1=36kg,空气阻力不计.不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响.
(1)电磁铁的磁感应强度达到最大时,模型车的速度为多大?
(2)模型车的制动距离为多大?
(3)为了节约能源,将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组,两个相邻的磁铁磁极的极性相反,且将线圈改为连续铺放,如图丙所示,已知模型车质量减为m2=20kg,永磁铁激发的磁感应强度恒为B2=0.1T,每个线圈匝数为N=10,电阻为R2=1Ω,相邻线圈紧密接触但彼此绝缘.模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速,为保证制动距离不大于80m,至少安装几个永磁铁?
参考答案
1.C
【解析】
A.此现象的原理是当磁铁在铜块上面摆动时,在铜块中产生涡流,与磁场相互作用阻碍磁铁的运动;则如果将磁铁的磁极调换,重复实验仍能观察到电磁阻尼现象,选项A错误;
B.用闭合的铜制线圈替代铜块,仍能在线圈中产生感应电流,从而与磁铁产生阻碍作用,则重复试验仍能观察到电磁阻尼现象,选项B错误;
C.在图2情况中,下摆和上摆过程中均会产生涡流从而消耗机械能,则磁铁和锯条组成的系统机械能均减少,选项C正确;
D.由上述分析可知,在摆动过程中铜块对磁铁有阻碍作用,同时铜块也要受磁铁的作用力,选项D错误;
故选C.
2.A
【解析】
A.
电磁灶是利用线圈中的交流电的周期性的变化,在附近的导体中产生感应电流对食物进行加热,即使用涡流原理对食物加热。故A正确;
B.
电视机是;利用电磁波的发射与接收的原理、带电粒子在电场中的偏转等原理制作,工作的过程中不需要大量发热。故B错误;
C.
电冰箱是使用压缩机对气体压缩,并使用热传递的原理制作的,故C错误;
D.
电吹风是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的,和电动机的原理相同,故D错误;
故选A。
3.A
【解析】
AB.两个规格相同的小灯泡都正常发光,所以二者两端电势差相同,再根据并联电路知识和欧姆定律可知线圈L和R两端电势差也一定相同,故A正确,B错误;
CD.依题得,闭合电建调节电阻使两个灯泡的亮度相同,说明此时电阻的组织和线圈L的阻值一样大,断开电键在闭合电键的瞬间,根据自感原理,L要阻碍通过自身电流的变化,由此可判断逐渐变亮而立刻变亮,故CD错误。
故选A。
4.D
【解析】
A.
电磁炉工作时,变化的磁场使面板上方的铁锅底部产生涡流,铁锅迅速发热,从而达到加热食物的目的,故A属于涡流;
B.
电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上,线圈中流过变化的电流,在铁芯中产生的涡流使铁芯发热,故B属于涡流;
C.
冶炼合金钢的真空冶炼炉炉外有线圈,线圈中通入迅速变化的电流,炉内的金属中产生涡流,故C属于涡流
D.安检门利用的是金属切割磁感线引起感应电动势的变化,根据信号处理进行报警,所以只有D不是利用的涡流现象。
故选D。
5.A
【解析】
本题考查电感在电路中的作用。电感在电路中起阻碍电流变化的作用。
【详解】
AB.合上开关S接通电路时,A2先亮,在电感作用下电流缓慢增加A1支路电流缓慢增加A1后亮,由于电感电阻不计,两灯泡相同,最后一样亮。故A正确,B错误;
CD.断开开关S切断电路时,A1和A2构成新回路,电流为原A1支路电流,故两灯均过一会熄灭。因电流未增加不会闪亮一下。CD错误。
故选A。
6.D
【解析】
AB.金属物品一般不能被磁化,且地磁场很弱,即使被磁化,磁性很弱,人体的电阻很大,不能与金属构成回路产生感应电流,故AB错误;
CD.安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是:线圈中交变电流产生交变的磁场,会在金属物品产生交变的感应电流,而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,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到。故C错误,D正确。
故选D。
7.AD
【解析】
AB.依题得,闭合开关达到稳定后两灯均可正常发光,说明L与R的直流电阻相等。L与R的直流电阻相等,灯立刻正常发光,而电感L电流增大,产生自感电动势,根据楞次定律可知,自感电动势阻碍电流的增大,使得电路中电流只能逐渐增大,所以闭合开关的瞬间,通过灯的电流小于灯的电流,逐渐变亮,即先亮,后亮。闭合电建S到电路稳定前,灯泡由暗变亮,灯泡由亮变暗,故A正确,B错误;
CD.闭合开关,待电路稳定后断开开关,通过原来的电流立刻消失,电感线圈L产生自感电动势,相当于电源,两灯串联,自感电流流过两灯,两灯同时逐渐熄灭,故C错误,D正确。
故选AD。
8.BC
【解析】
A.电动机应用了线圈在磁场中受到安培力转动,A错误;
B.电磁灶里面的线圈中变化的电流,产生变化的磁场,从而形成涡流,根据电流的热效应进行加热,B正确;
C.日光灯启动时利用了“自感”所产生的高压,C正确;
D.电磁流量计应用了电荷在复合场中受到电场力和洛伦兹力平衡,从而得出液体的流速,D错误.
故选BC。
9.BD
【解析】
L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,LA、LB是两个完全相同的小灯泡。
AB.S闭合瞬间,但由于线圈的电流增加,导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加,所以两灯同时亮,当电流稳定时,由于电阻可忽略不计,所以以后LA熄灭,LB变亮,故A错误,B正确;
CD.S断开的瞬间,
LB立即熄灭,但由于线圈的电流减小,导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小,所以LA亮一下再慢慢熄灭,故C错误,D正确。
故选BD。
10.BD
【解析】
AB、安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是:线圈中交变电流产生交变的磁场,会在金属物品产生交变的感应电流,而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,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到,不能检测到毒品,故A错误,B正确;
C、如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,只能产生恒定的磁场,则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,故C错误;
D、根据A的分析可知,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,故D正确。
故选BD。
【点睛】
安检门中接有线圈,线圈中通以交变电流,在空间产生交变的磁场,金属物品会产生感应电流;反过来,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,从而被探测到;恒定电流,只能产生恒定的磁场,则不能使块状金属产生电流。
11.
电磁波;
涡流;
X射线
【解析】手机是利用电磁波传送信号的;电磁炉是利用涡流加热的;医院里常用的CT检查是利用X射线来成像的.
12.b到a
【解析】在S断开前,自感线圈L中有向右的电流,断开S后瞬间,L的电流要减小,于是L中产生自感电动势,阻碍自身电流的减小,电流逐渐减小为零。原来跟L并联的灯泡A,由于电源的断开,向右的电流会立即消失。此时它与L形成了串联的回路,L中维持的正在减弱的电流从灯泡A中流过,方向由b到a。
13.(1)
(2)
(4)4个
【解析】
(1)假设电磁铁的磁感应强度达到最大时,模型车的速度为则①
②,③,④
由①②③④式并代入数据得⑤
(2)匀变速过程位移为:
由第(1)问的方法同理得到磁感应强度达到最大以后任意速度v时,安培力的大小为
对速度后模型车的减速过程用动量定理可得,
联立,,得:
(3)假设需要n个永磁铁,当模型车的速度为v时,每个线圈中产生的感应电动势为
每个线圈中的感应电流为
每个磁铁受到的阻力为
N个磁铁受到的阻力为
由第(2)问可得
得:
即至少需要4个永磁铁