4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动—2020-2021学年人教版高中物理选修3-2同步练习（word版含答案含答案）
文档属性
| 名称 | 4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动—2020-2021学年人教版高中物理选修3-2同步练习（word版含答案含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 508.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-25 16:33:28 | ||
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文档简介
涡流、电磁阻尼和电磁驱动练习
一、单选题
下列现象中利用的原理主要不是电磁感应的是(????)
?
A. 如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内的金属能迅速熔化
B. 如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警
C. 如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来
D. 如图丁所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来
如图所示，关于下列器材的原理和用途，正确的是(????)
A. 变压器不但可以改变交变电压，而且还能改变频率
?
B. 扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻
C. 真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化
D. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起到电磁阻尼的作用
关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是(????)
A. 金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作
B. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯利用涡流工作
C. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
D. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量
关于下列四幅图的说法正确的是(????)
?????
A. 图甲中，使摆球A先摆动，摆球B，C接着摆动起来，B摆的振动周期最大
B. 图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率v的关系图像．若用频率分别为0.6v0和0.8v0的两种单色光同时照射该金属，能使该金属发生光电效应
C. 图丙中给电磁炉接通高频交变电流，可以在炉面板中产生涡流，给锅中食物加热
D. 图丁所示为双缝干涉示意图，挡板到屏的间距越大，相邻亮条纹间距越大
关于涡流，下列说法中错误是
A. 真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置
B. 家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的
C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀足够长的铜板固定在绝缘支架上．一质量为m的永磁体放置在铜板的上端，t=0时刻给永磁体一沿斜面向下的初速度，永磁体将沿斜面向下运动，如图所示．假设永磁体下滑过程中所受的摩擦力f大小不变，且f A. B.
C. D.
涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系。下列说法正确的是(????)
A. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象
B. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用
C. 图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁阻尼现象
D. 图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速
如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，某时刻使水平面上正对磁铁的铝球获得一个指向磁铁轴线的初速度，则(????)
A. 铝球将做匀速直线运动 B. 铝球将做减速直线运动
C. 铝球将做加速直线运动 D. 铝球将做曲线运动
某手持式考试金属探测器如图所示，它能检查出考生违规携带的电子通讯储存设备。工作时，探测环中的发射线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报。则(????)
A. 被测金属物中产生的是恒定电流
B. 被测金属物中产生的是交变电流
C. 探测器与被测金属物相对静止时不能发出警报
D. 违规携带的手机只有发出通讯信号时才会被探测到
如图所示，蹄形磁铁与铜质圆盘共轴放置，铜盘可绕竖直轴自由转动，磁极离铜盘较近，当磁铁绕竖直轴以角速度ω1转动的过程中，铜盘转动的角速度ω2为(????)
A. ω2=ω1，转动方向相同
B. ω2>ω1，转动方向可能相同也可能相反
C. ω2=0
D. ω2<ω1，转动方向相同
二、多选题
变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了(????)
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. 增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
D. 增大铁芯中的电阻，以减小发热量
电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是
A. 图(a)中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电
B. 图(b)中给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热
C. 图(c)中如果线圈B不闭合，S断开将不会产生延时效果
D. 图(d)中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度
1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”，实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后，下列说法正确：
A. 圆盘上产生了感应电动势
B. 圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动
C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成了电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用，下列说法正确的是(????)
A. 电磁炉利用变化的磁场使食物中的水分子形成涡流来对食物加热
B. 当金属探测器在探测到金属时，会在探测器内部产生涡流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声
C. 磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏
D. 变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流
三、填空题
在探究“变压器原副线圈的电压与匝数之比”实验中，可拆变压器的铁芯固定得不是很紧时，变压器会发出较响的“嗡嗡”声，其原因是______。
用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入___________电流，炉内的金属中产生___________，从而利用产生的热量使金属熔化并达到很高的温度。
图示是利用高频交变电流焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通有高频交变电流的线圈，B是自行车的零件，a是待焊接的接口，接口两端接触在一起。当A中通以交变电流时，B中会产生感应电动势，使得接口处的金属熔化而焊接起来。
? ??(1)在其他条件不变的情况下，交变电流的频率越高，金属熔化得越______(填“快”或“慢”)。
?? ?(2)在焊接过程中，接口a处最先被熔化的原因是_________________________。
如图1所示，开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻变亮，B灯逐渐变亮，这种现象叫做_______。给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图2中虚线所示的感应电流，这样的电流称为_______，真空冶炼炉就是利用它产生的热量使金属熔化。? ?
(1)电磁灶是利用? ? ? ? ?? ?原理制成的，它在灶内通过交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生???????而发热
(2)如图所示的电路中，当开关S1闭合S2断开时灯泡L正常发光．若再将开关S2闭合，则电流表的读数变?? ???(选填“大”或“小”)，电压表的读数变? ? ? ? ? ?(选填“大”或“小”)．
答案和解析
1.【答案】C
【解答】
A.真空冶炼炉中的线圈通有高频电流，由于电磁感应，从而在线圈中产生很强的变化的电磁场，最终导致炉内金属产生涡流，使其达到很高的温度;
B.金属物体过安检门时，金属物在安全门的磁场中发生电磁感应现象内部出现感应电流，感应电流产生的磁场反作用于安检门发生报警；
C.导电液体之所以会旋转，是因为安培力的作用，不是电磁感应现象；
D.磁场中旋转铜盘由于切割磁感线发生电磁感应内部产生环形电流，电流在磁场力作用下使圆盘很快停下来，此为电磁阻尼现象；
本题选择不是电磁感应的，故选C。
2.【答案】D
【解析】解：A、变压器原、副线圈的磁通量的变化率相等，所以它只能改变交变电压，不能改变频率，故A错误。
B、扼流圈的作用原理就是利用自感现象，故B错误。
C、真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属导体内产生涡流使其熔化，故C错误。
D、铝框做支架能在线圈转动过程中产生电磁感应现象，感应电流的安培力对线圈的转动起阻尼作用，故D正确。
故选D。
本题考查电磁感应在生活和生产中的应用，要注意正确理解。
3.【答案】B
【解答】
A、金属探测器、探雷器中变化电流遇到金属物体，在金属物体上产生涡流，故是利用涡流工作，故A正确；
B、变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯，是为了防止涡流，而不是利用涡流，故B错误；
C、铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，故C正确；
D、真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，故D正确。
4.【答案】D
【解答】
A.图甲中，使摆球A先摆动，摆球B、C接着摆动起来，B、C做受迫振动的周期与A摆周期相同，故A错误；
B.金属的极限频率为ν0，所以用0.6ν0和0.8ν0的两种单色光同时照射该金属，不能使该金属发生光电效应，故B错误；
C.给电磁炉接通高频交变电流，可以在锅底产生涡流，从而给锅中食物加热，故C错误；
D.根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ可知，挡板到屏的间距越大，即L越大，相邻亮条纹间距越大，故D正确。
故选D。
5.【答案】A
A.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，故A错误；
B.家用电磁炉锅体通的是交流电，交流电产生的是变化的磁场，不是恒定的磁场，故B正确；
C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C正确；
D.用绝缘的硅钢片做铁芯，是为了减小涡流，减小能量损失，故D正确。
选说法错误的，故选A．
6.【答案】C
【解答】
A.小磁铁下滑时由于涡流的产生会有阻尼作用，且随速度的增大而增大，所受的摩擦力阻力不变，由mgsinθ?f?f阻尼=ma可知，随着小磁铁的加速下滑，阻尼作用增大，则加速度逐渐减小，v?t线的斜率减小，故A正确，不合题意；
B.若开始下落时小磁铁满足mgsinθ?f?f阻尼=0，小磁铁匀速下滑，此时动能不变，故B正确，不合题意；
C.小磁铁下滑时重力势能逐渐减小，但是不会趋近与某一定值，故C错误，符合题意；
D.小磁铁下滑过程中，由于有电能产生，则机械能逐渐减小，故D正确，不合题意。
故选C。
7.【答案】A
【解析】
AB.图甲中，磁铁振动时铝板中磁通量会发生变化，会产生感应电流即涡流，根据楞次定律，涡流对磁铁运动有阻碍作用，即靠近时排斥，远离时吸引，这是电磁阻尼的具体实例，故A正确，B错误；
CD.图乙中，蹄形磁铁逆时针转动时，穿过闭合线圈的磁通量会变化，会产生感应电流，感应电流阻碍它们之间的相对运动，所以同轴的闭合线圈也逆时针转动，这是电磁驱动；闭合线圈的转速一定小于蹄形磁铁的转速，不然就不会有感应电流，也就不会有动力，故CD错误。
故选A。
8.【答案】B
【解析】解：铝不是铁磁性物质，条形磁铁对铝球没有吸引力；铝是金属的，金属小球可看作许多线圈构成，在向磁铁方向运动过程中，由于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场，靠近磁铁处的磁场强，所以穿过金属线圈中的磁通量会发生改变，它们会产生感应电流(涡流)，根据楞次定律的推论，来拒去留，铝球的速度会减小；铝球有一个指向磁铁轴线的初速度，受到的阻力的方向也是沿磁铁轴线的的方向，所以铝球会做减速直线运动，不是做曲线运动，故B正确，ACD错误。
9.【答案】B
【解析】解：AB、探测环中的发射线圈通以正弦式电流，被测金属物中产生的是交变电流，故A错误，B正确；
C、因为探测环中的发射线圈通以正弦式电流，被测金属物中的磁通量也是变化的，所以探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报，故C错误；
D、违规携带的物品只要是金属就会被探测到，故D错误。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
金属盘中有自由电子，在磁场运动时，这些电子受到洛伦兹力，会沿半径方向运动，圆盘上产生了感应电动势，会形成涡流，根据楞次定律可知，金属盘会阻碍磁铁的相对运动，所以圆盘以较小的转速与磁铁同向转动。
本题考查了涡流现象、电磁感应在生活和生产中的应用等知识点。对涡流形成的原因，可根据楞次定律深入理解本题。
【解答】
金属盘中有自由电子，使磁铁转动时，这些电子受洛伦兹力作用，会沿半径方向运动，圆盘上产生了感应电动势，从而形成涡流，这个涡流又会受到磁场的作用力，使得金属盘随着磁极转动，这就是电磁驱动的原理。当磁铁绕竖直轴以角速度ω1转动的过程中，铜盘转动的角速度ω2,ω2<ω1，且转动方向相同，故ABC错误，D正确。
故选：D。
11.【答案】BD
【解答】
变压器的铁芯，在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是增大电阻，从而为了减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率，故BD正确，AC错误。
故选BD。
12.【答案】AC
【解答】
A.无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应现象，发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，故A正确；
B.电磁炉又被称为电磁灶，其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，从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内的食物，故B错误；
C.若B线圈的不闭合，当S断开，继电器中的铁棒立即没有磁性，所以没有延时功能，故C正确；
D.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子；给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子不能获得恒定的加速度，故D错误。
故选AC。
13.【答案】AB
【解析】选AB.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确；如图所示，铜圆盘上存在许多小的矩形闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误．
14.【答案】CD
【解答】?
A.电磁炉利用变化的磁场使经过导磁性(铁质)锅具产生大量密集涡流，兼有感应电流转化为热量来加热食物，故A错误；
B.当金属探测器在探测到金属时，会在金属内部产生涡流，涡流的磁场反过来影响金属探测器中的电流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声，故B错误；
C.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏，故C正确；
D.变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流，故D正确。
故选CD。
15.【答案】由于铁芯受到安培力的作用而振动发声
【解析】解：可拆变压器的铁芯固定得不是很紧时，在接入交流电后有很强的声音，则说明交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，铁芯振动发声，即由于铁芯受到安培力的作用而振动发声。
16.【答案】周期性变化的；涡流
17.【答案】快；接口处电阻大，产生热量多。
【解答】
(1)高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快；(2)焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高。
故答案为：快；接口处电阻大，产生热量多。
18.【答案】自感?涡流
【解答】
开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻变亮，B灯逐渐变亮，这种现象叫做自感；
给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图2中虚线所示的感应电流，这样的电流称为涡流；
故填：自感；涡流。
19.【答案】(1)电磁感应；感应电流。
(2)大；小
【解答】
电磁灶是利用电磁感应原理制成的；产生热量的原因是利用交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生的感应电流而将电磁能转化为热量；
故答案为：电磁感应；感应电流。
一、单选题
下列现象中利用的原理主要不是电磁感应的是(????)
?
A. 如图甲所示，真空冶炼炉外有线圈，线圈中通入高频交流电，炉内的金属能迅速熔化
B. 如图乙所示，安检门可以检测金属物品，如携带金属刀具经过时，会触发报警
C. 如图丙所示，放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体，其中心放一圆柱形电极，边缘内壁放一环形电极，通电后液体就会旋转起来
D. 如图丁所示，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来
如图所示，关于下列器材的原理和用途，正确的是(????)
A. 变压器不但可以改变交变电压，而且还能改变频率
?
B. 扼流圈对交流有阻碍作用是因为线圈存在电阻
C. 真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化
D. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起到电磁阻尼的作用
关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是(????)
A. 金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作
B. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯利用涡流工作
C. 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
D. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量
关于下列四幅图的说法正确的是(????)
?????
A. 图甲中，使摆球A先摆动，摆球B，C接着摆动起来，B摆的振动周期最大
B. 图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率v的关系图像．若用频率分别为0.6v0和0.8v0的两种单色光同时照射该金属，能使该金属发生光电效应
C. 图丙中给电磁炉接通高频交变电流，可以在炉面板中产生涡流，给锅中食物加热
D. 图丁所示为双缝干涉示意图，挡板到屏的间距越大，相邻亮条纹间距越大
关于涡流，下列说法中错误是
A. 真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置
B. 家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的
C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀足够长的铜板固定在绝缘支架上．一质量为m的永磁体放置在铜板的上端，t=0时刻给永磁体一沿斜面向下的初速度，永磁体将沿斜面向下运动，如图所示．假设永磁体下滑过程中所受的摩擦力f大小不变，且f
C. D.
涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系。下列说法正确的是(????)
A. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象
B. 图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用
C. 图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁阻尼现象
D. 图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速
如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，某时刻使水平面上正对磁铁的铝球获得一个指向磁铁轴线的初速度，则(????)
A. 铝球将做匀速直线运动 B. 铝球将做减速直线运动
C. 铝球将做加速直线运动 D. 铝球将做曲线运动
某手持式考试金属探测器如图所示，它能检查出考生违规携带的电子通讯储存设备。工作时，探测环中的发射线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报。则(????)
A. 被测金属物中产生的是恒定电流
B. 被测金属物中产生的是交变电流
C. 探测器与被测金属物相对静止时不能发出警报
D. 违规携带的手机只有发出通讯信号时才会被探测到
如图所示，蹄形磁铁与铜质圆盘共轴放置，铜盘可绕竖直轴自由转动，磁极离铜盘较近，当磁铁绕竖直轴以角速度ω1转动的过程中，铜盘转动的角速度ω2为(????)
A. ω2=ω1，转动方向相同
B. ω2>ω1，转动方向可能相同也可能相反
C. ω2=0
D. ω2<ω1，转动方向相同
二、多选题
变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了(????)
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. 增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
D. 增大铁芯中的电阻，以减小发热量
电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是
A. 图(a)中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电
B. 图(b)中给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热
C. 图(c)中如果线圈B不闭合，S断开将不会产生延时效果
D. 图(d)中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度
1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”，实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后，下列说法正确：
A. 圆盘上产生了感应电动势
B. 圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动
C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成了电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用，下列说法正确的是(????)
A. 电磁炉利用变化的磁场使食物中的水分子形成涡流来对食物加热
B. 当金属探测器在探测到金属时，会在探测器内部产生涡流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声
C. 磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏
D. 变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流
三、填空题
在探究“变压器原副线圈的电压与匝数之比”实验中，可拆变压器的铁芯固定得不是很紧时，变压器会发出较响的“嗡嗡”声，其原因是______。
用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入___________电流，炉内的金属中产生___________，从而利用产生的热量使金属熔化并达到很高的温度。
图示是利用高频交变电流焊接自行车零件的原理示意图，其中外圈A是通有高频交变电流的线圈，B是自行车的零件，a是待焊接的接口，接口两端接触在一起。当A中通以交变电流时，B中会产生感应电动势，使得接口处的金属熔化而焊接起来。
? ??(1)在其他条件不变的情况下，交变电流的频率越高，金属熔化得越______(填“快”或“慢”)。
?? ?(2)在焊接过程中，接口a处最先被熔化的原因是_________________________。
如图1所示，开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻变亮，B灯逐渐变亮，这种现象叫做_______。给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图2中虚线所示的感应电流，这样的电流称为_______，真空冶炼炉就是利用它产生的热量使金属熔化。? ?
(1)电磁灶是利用? ? ? ? ?? ?原理制成的，它在灶内通过交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生???????而发热
(2)如图所示的电路中，当开关S1闭合S2断开时灯泡L正常发光．若再将开关S2闭合，则电流表的读数变?? ???(选填“大”或“小”)，电压表的读数变? ? ? ? ? ?(选填“大”或“小”)．
答案和解析
1.【答案】C
【解答】
A.真空冶炼炉中的线圈通有高频电流，由于电磁感应，从而在线圈中产生很强的变化的电磁场，最终导致炉内金属产生涡流，使其达到很高的温度;
B.金属物体过安检门时，金属物在安全门的磁场中发生电磁感应现象内部出现感应电流，感应电流产生的磁场反作用于安检门发生报警；
C.导电液体之所以会旋转，是因为安培力的作用，不是电磁感应现象；
D.磁场中旋转铜盘由于切割磁感线发生电磁感应内部产生环形电流，电流在磁场力作用下使圆盘很快停下来，此为电磁阻尼现象；
本题选择不是电磁感应的，故选C。
2.【答案】D
【解析】解：A、变压器原、副线圈的磁通量的变化率相等，所以它只能改变交变电压，不能改变频率，故A错误。
B、扼流圈的作用原理就是利用自感现象，故B错误。
C、真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属导体内产生涡流使其熔化，故C错误。
D、铝框做支架能在线圈转动过程中产生电磁感应现象，感应电流的安培力对线圈的转动起阻尼作用，故D正确。
故选D。
本题考查电磁感应在生活和生产中的应用，要注意正确理解。
3.【答案】B
【解答】
A、金属探测器、探雷器中变化电流遇到金属物体，在金属物体上产生涡流，故是利用涡流工作，故A正确；
B、变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯，是为了防止涡流，而不是利用涡流，故B错误；
C、铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，故C正确；
D、真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，故D正确。
4.【答案】D
【解答】
A.图甲中，使摆球A先摆动，摆球B、C接着摆动起来，B、C做受迫振动的周期与A摆周期相同，故A错误；
B.金属的极限频率为ν0，所以用0.6ν0和0.8ν0的两种单色光同时照射该金属，不能使该金属发生光电效应，故B错误；
C.给电磁炉接通高频交变电流，可以在锅底产生涡流，从而给锅中食物加热，故C错误；
D.根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ可知，挡板到屏的间距越大，即L越大，相邻亮条纹间距越大，故D正确。
故选D。
5.【答案】A
A.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，故A错误；
B.家用电磁炉锅体通的是交流电，交流电产生的是变化的磁场，不是恒定的磁场，故B正确；
C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C正确；
D.用绝缘的硅钢片做铁芯，是为了减小涡流，减小能量损失，故D正确。
选说法错误的，故选A．
6.【答案】C
【解答】
A.小磁铁下滑时由于涡流的产生会有阻尼作用，且随速度的增大而增大，所受的摩擦力阻力不变，由mgsinθ?f?f阻尼=ma可知，随着小磁铁的加速下滑，阻尼作用增大，则加速度逐渐减小，v?t线的斜率减小，故A正确，不合题意；
B.若开始下落时小磁铁满足mgsinθ?f?f阻尼=0，小磁铁匀速下滑，此时动能不变，故B正确，不合题意；
C.小磁铁下滑时重力势能逐渐减小，但是不会趋近与某一定值，故C错误，符合题意；
D.小磁铁下滑过程中，由于有电能产生，则机械能逐渐减小，故D正确，不合题意。
故选C。
7.【答案】A
【解析】
AB.图甲中，磁铁振动时铝板中磁通量会发生变化，会产生感应电流即涡流，根据楞次定律，涡流对磁铁运动有阻碍作用，即靠近时排斥，远离时吸引，这是电磁阻尼的具体实例，故A正确，B错误；
CD.图乙中，蹄形磁铁逆时针转动时，穿过闭合线圈的磁通量会变化，会产生感应电流，感应电流阻碍它们之间的相对运动，所以同轴的闭合线圈也逆时针转动，这是电磁驱动；闭合线圈的转速一定小于蹄形磁铁的转速，不然就不会有感应电流，也就不会有动力，故CD错误。
故选A。
8.【答案】B
【解析】解：铝不是铁磁性物质，条形磁铁对铝球没有吸引力；铝是金属的，金属小球可看作许多线圈构成，在向磁铁方向运动过程中，由于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场，靠近磁铁处的磁场强，所以穿过金属线圈中的磁通量会发生改变，它们会产生感应电流(涡流)，根据楞次定律的推论，来拒去留，铝球的速度会减小；铝球有一个指向磁铁轴线的初速度，受到的阻力的方向也是沿磁铁轴线的的方向，所以铝球会做减速直线运动，不是做曲线运动，故B正确，ACD错误。
9.【答案】B
【解析】解：AB、探测环中的发射线圈通以正弦式电流，被测金属物中产生的是交变电流，故A错误，B正确；
C、因为探测环中的发射线圈通以正弦式电流，被测金属物中的磁通量也是变化的，所以探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报，故C错误；
D、违规携带的物品只要是金属就会被探测到，故D错误。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
金属盘中有自由电子，在磁场运动时，这些电子受到洛伦兹力，会沿半径方向运动，圆盘上产生了感应电动势，会形成涡流，根据楞次定律可知，金属盘会阻碍磁铁的相对运动，所以圆盘以较小的转速与磁铁同向转动。
本题考查了涡流现象、电磁感应在生活和生产中的应用等知识点。对涡流形成的原因，可根据楞次定律深入理解本题。
【解答】
金属盘中有自由电子，使磁铁转动时，这些电子受洛伦兹力作用，会沿半径方向运动，圆盘上产生了感应电动势，从而形成涡流，这个涡流又会受到磁场的作用力，使得金属盘随着磁极转动，这就是电磁驱动的原理。当磁铁绕竖直轴以角速度ω1转动的过程中，铜盘转动的角速度ω2,ω2<ω1，且转动方向相同，故ABC错误，D正确。
故选：D。
11.【答案】BD
【解答】
变压器的铁芯，在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是增大电阻，从而为了减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率，故BD正确，AC错误。
故选BD。
12.【答案】AC
【解答】
A.无线充电时，手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应现象，发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，故A正确；
B.电磁炉又被称为电磁灶，其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，从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内的食物，故B错误；
C.若B线圈的不闭合，当S断开，继电器中的铁棒立即没有磁性，所以没有延时功能，故C正确；
D.电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子；给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子不能获得恒定的加速度，故D错误。
故选AC。
13.【答案】AB
【解析】选AB.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项A正确；如图所示，铜圆盘上存在许多小的矩形闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误．
14.【答案】CD
【解答】?
A.电磁炉利用变化的磁场使经过导磁性(铁质)锅具产生大量密集涡流，兼有感应电流转化为热量来加热食物，故A错误；
B.当金属探测器在探测到金属时，会在金属内部产生涡流，涡流的磁场反过来影响金属探测器中的电流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声，故B错误；
C.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做是利用电磁阻尼让摆动的指针快速停下来，微安表在运输时要把正负接线柱短接也是利用电磁阻尼，防止指针摆动过大损坏，故C正确；
D.变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了防止在铁芯中产生过大涡流，故D正确。
故选CD。
15.【答案】由于铁芯受到安培力的作用而振动发声
【解析】解：可拆变压器的铁芯固定得不是很紧时，在接入交流电后有很强的声音，则说明交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，铁芯振动发声，即由于铁芯受到安培力的作用而振动发声。
16.【答案】周期性变化的；涡流
17.【答案】快；接口处电阻大，产生热量多。
【解答】
(1)高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快；(2)焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高。
故答案为：快；接口处电阻大，产生热量多。
18.【答案】自感?涡流
【解答】
开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻变亮，B灯逐渐变亮，这种现象叫做自感；
给金属块缠上线圈，线圈中通入反复变化的电流，金属块中产生如图2中虚线所示的感应电流，这样的电流称为涡流；
故填：自感；涡流。
19.【答案】(1)电磁感应；感应电流。
(2)大；小
【解答】
电磁灶是利用电磁感应原理制成的；产生热量的原因是利用交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的锅体内产生的感应电流而将电磁能转化为热量；
故答案为：电磁感应；感应电流。