渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)一、單選題1.下列做法中可能產(chǎn)生渦流的是(

)A.

把金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

B.

讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)

C.

讓金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做變速運(yùn)動(dòng)

D.

把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中2.電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物。下列相關(guān)的說法中正確的是（

）A.

鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)

B.

電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作

C.

金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物

D.

電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗3.如圖所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過?，F(xiàn)將環(huán)從位置Ⅰ釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置Ⅱ。設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則（

）A.

T1>mg，T2>mg

B.

T1<mg，T2<mg

C.

T1>mg，T2<mg

D.

T1<mg，T2>mg4.電磁爐（或電磁灶）是采用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生渦流加熱的，如圖所示，它利用變化的電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，當(dāng)變化的磁場(chǎng)通過含鐵質(zhì)鍋的底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速升溫，然后再加熱鍋內(nèi)食物。電磁爐工作時(shí)產(chǎn)生的電磁波，完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收，不會(huì)泄漏，對(duì)人體健康無危害。關(guān)于電磁爐，以下說法中正確的是（

）A.

電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在食物中產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱的

B.

電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦流，使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫，進(jìn)而對(duì)鍋內(nèi)食物加熱的

C.

電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)使食物中的極性水分子振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來對(duì)食物加熱的

D.

電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對(duì)食物加熱的5.電磁爐在爐內(nèi)由交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使放在爐上的金屬鍋體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流而發(fā)熱，從而加熱食品．電磁爐的工作利用了（

）A.

電流的熱效應(yīng)

B.

靜電現(xiàn)象

C.

電磁感應(yīng)原理

D.

磁場(chǎng)對(duì)電流的作用6.關(guān)于渦流，下列說法中錯(cuò)誤是（

）A.

真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置

B.

家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的

C.

阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)

D.

變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流7.如圖所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水．給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是(

)A.

恒定直流、小鐵鍋

B.

恒定直流、玻璃杯

C.

變化的電流、小鐵鍋

D.

變化的電流、玻璃杯8.下列哪些措施是為了防止渦流的危害（

）A.

電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋

B.

磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上

C.

變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成

D.

用高頻電流冶鐵9.電磁灶是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物．有關(guān)電磁灶，下列說法中正確的是(

)A.

鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)

B.

電磁灶中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作

C.

金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁灶來烹飪食物

D.

電磁灶的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗10.熔化金屬的一種方法是用“高頻爐”，它的主要部件是一個(gè)銅制線圈，線圈中有一坩堝，堝內(nèi)放待熔的金屬塊，當(dāng)線圈中通以高頻交流電時(shí)，堝中金屬就可以熔化，這是因?yàn)?

)A.

線圈中的高頻交流電通過線圈電阻，產(chǎn)生焦耳熱

B.

線圈中的高頻交流電產(chǎn)生高頻微波輻射，深入到金屬內(nèi)部，產(chǎn)生焦耳熱

C.

線圈中的高頻交流電在坩堝中產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過坩堝電阻產(chǎn)生焦耳熱

D.

線圈中的高頻交流電在金屬塊中產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過金屬塊電阻產(chǎn)生焦耳熱二、填空題11.高頻焊接是一種常用的焊接方法，其焊接的原理如圖所示。將半徑為10cm的待焊接的圓形金屬工件放在導(dǎo)線做成的1000匝線圈中，然后在線圈中通以高頻的交變電流，線圈產(chǎn)生垂直于金屬工件所在平面的變化磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率為102πT/s。焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的99倍。工件非焊接部分每單位長(zhǎng)度上的電阻為R0＝10－2πΩ·m－1，焊接的縫寬非常小。則焊接過程中焊接處產(chǎn)生的熱功率為________。（計(jì)算中可取π2＝10，不計(jì)溫度變化對(duì)電阻的影響，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）12.用來冶煉合金鋼的真空________，爐外有________，線圈中通入________電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生________．渦流產(chǎn)生的________使金屬熔化并達(dá)到很高的溫度．三、解答題13.如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊縫處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起．我國(guó)生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的．試定性地說明：為什么交變電流的頻率越高，焊縫處放出的熱量越多．

答案解析部分一、單選題1.【答案】D【解析】【解答】A、把金屬塊放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沒有磁通量的變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。A不符合題意；B、把金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但沒有磁通量的變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。B不符合題意；C、金屬塊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做變速運(yùn)動(dòng)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但沒有磁通量的變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。C不符合題意；D、把金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，能夠產(chǎn)生渦流。D符合題意。故答案為：D。【分析】渦流是金屬導(dǎo)體與磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于磁通量發(fā)生變化在金屬導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生的一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.【答案】A【解析】【解答】渦流是高頻交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故選項(xiàng)A符合題意、B不符合題意；電磁爐表面一般用絕緣材料制成，避免產(chǎn)生渦流，鍋體用金屬制成利用渦流加熱物體，故選項(xiàng)C、D不符合題意。

故答案為：A?！痉治觥看祟}屬于基礎(chǔ)題型，考查對(duì)于產(chǎn)生渦流的條件，增加對(duì)于渦流的應(yīng)用了解。3.【答案】A【解析】【解答】由楞次定律推論可知，圓環(huán)在磁鐵上端和下端附近時(shí)，均受到磁鐵向上的安培力作用，由牛頓第三定律可知，圓環(huán)對(duì)磁鐵的作用力均向下，故T1>mg，T2>mg，A項(xiàng)符合題意。

故答案為：A?！痉治觥扛袘?yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化，結(jié)合牛頓第三定律可得出條形磁鐵的受力情況。4.【答案】B【解析】【解答】由題意知，電磁爐的原理是利用渦流加熱的，交變電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，在鍋體底部產(chǎn)生渦流，使鍋體被加熱、然后加熱鍋內(nèi)食物，故選項(xiàng)A、C、D不符合題意，B符合題意。

故答案為：B?！痉治觥繙u流是高頻交流電產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，此題屬于常識(shí)性問題。5.【答案】C【解析】【解答】解：根據(jù)電磁爐電磁感應(yīng)原理，使金屬鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流，是利用了電流的磁效應(yīng)，金屬鍋底發(fā)熱后，食物從鍋體上通過熱傳遞來獲得熱量．故選：C．【分析】根據(jù)電磁爐的工作原理，即電磁感應(yīng)原理，使金屬鍋體產(chǎn)生感應(yīng)電流，鍋體發(fā)熱，食物利用熱傳導(dǎo)獲得內(nèi)能．6.【答案】B【解析】【解答】A.真空冶煉爐是利用渦流產(chǎn)熱來熔化金屬的，A不符合題意。B.要想產(chǎn)生渦流，必須是變化的磁場(chǎng)，因?yàn)樽兓拇艌?chǎng)才能產(chǎn)生電場(chǎng)，產(chǎn)生渦流，B錯(cuò)誤，符合題意。C.根據(jù)楞次定律可知，阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)，C不符合題意。D.渦流會(huì)造成能量的損失，所以變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，為了減小渦流造成的能量損失，D不符合題意。故答案為：B

【分析】導(dǎo)體有電流流過時(shí)，電流在導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)形成渦流而發(fā)熱浪費(fèi)電能，通過把鐵塊換成比較薄的硅鋼片從而減小渦流，減少電能損失。7.【答案】C【解析】【解答】容器中水溫升高，是電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能所致．因此只有變化的電流才能導(dǎo)致磁通量變化，且只有小鐵鍋處于變化的磁通量時(shí)，才能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流．導(dǎo)致電流發(fā)熱．玻璃杯是絕緣體，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流．故C符合題意，ABD不符合題意．故答案為：C

【分析】由于要產(chǎn)生渦流所以需要變化的電流，利用焦耳定律產(chǎn)生熱量所以需要鐵鍋。8.【答案】C【解析】【解答】電磁爐是采用電磁感應(yīng)原理，在金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物的，屬于渦流的應(yīng)用，A不符合題意；常常用鋁框做骨架，起到電磁阻尼作用，是為了利用電磁感應(yīng)，B不符合題意；變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成，是為了減小變壓器鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的渦流，屬于渦流的防止．C符合題意；用高頻電流冶鐵，是應(yīng)用高頻電流在鐵礦中產(chǎn)生渦流來冶鐵，屬于渦流的應(yīng)用，D不符合題意；故答案為：C．

【分析】變壓器減少渦流是為了盡可能的把一端的電能傳送到另一端，其他選項(xiàng)是利用渦流生熱。9.【答案】A【解析】【解答】鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)，磁場(chǎng)變化的頻率越高，產(chǎn)生的渦流越強(qiáng)，A符合題意；直流電不能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，在鍋體中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁爐不能使用直流電，B不符合題意；鍋體只能用鐵磁性導(dǎo)體材料，不能使用絕緣材料制作鍋體，C不符合題意；電磁爐的上表面如果用金屬材料制成，使用電磁爐時(shí)，上表面材料發(fā)生電磁感應(yīng)要損失電能，電磁爐上表面要用絕緣材料制作，D不符合題意；故答案為：A。

【分析】利用電磁感應(yīng)定律可以判別渦流大小的影響因素；電磁灶屬于電磁感應(yīng)所以只能使用交流電；不能使用絕緣材料的鍋體，那樣不會(huì)產(chǎn)生渦流；電磁灶上表面都是使用絕緣材料制成，不會(huì)損失能量。10.【答案】D【解析】【解答】線圈中的高頻交流電通過線圈，從而產(chǎn)生變化的電磁場(chǎng)，使得處于電磁場(chǎng)的金屬塊產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱，ABC不符合題意，D符合題意；故答案為：D。

【分析】高頻電流通過線圈產(chǎn)生變化磁場(chǎng)，致使金屬塊產(chǎn)生渦流，渦流通過金屬塊發(fā)熱致使金屬塊熔化。二、填空題11.【答案】1W【解析】【解答】金屬工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E由法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算：E＝ΔΦΔt＝ΔBΔtπr2＝金屬工件的電阻R＝2πr·R0＋99×2πr·R0＝2Ω金屬元件中的電流I＝ER＝2所以焊接處的熱功率P＝I2×99×2πr·R0＝1W【分析】此題考查對(duì)于法拉第電磁感應(yīng)定律的具體應(yīng)用，屬于常見題型，需引起重視。12.【答案】冶煉爐；線圈；周期性變化的；渦流；內(nèi)能【解析】【解答】解：在真空冶煉爐中，爐外的高頻交變電流產(chǎn)生的高頻的周期性變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)又在爐內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生渦流，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使金屬熔化并達(dá)到很高的溫度來冶煉合金．故答案為：冶煉爐，線圈，周期性變化的，渦流，內(nèi)能

【分析】真空冶煉爐的工作原理是利用高頻電流