20xx人教版高中物理選修一47《渦流》隨堂練習(xí)-文庫(kù)吧
2024-11-08 20:10 本頁(yè)面
【正文】 導(dǎo)體，感生電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會(huì)升溫 ． 點(diǎn)評(píng) 渦流是在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的，而且穿過(guò)回路的磁通量必須是變化的，此題能說(shuō)明電磁爐的原理 ． 2． 機(jī)場(chǎng)的安檢門(mén)可以利用渦流探測(cè)人身上攜帶的金屬物品 ， 安檢門(mén)中接有線圈 ， 線圈中通以交變電流 ， 關(guān)于其工作原理 ， 以下說(shuō)法正確的是 ( ) A． 人身上攜帶的金屬物品會(huì)被地磁場(chǎng)磁化 ， 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 B． 人體在線圈交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) ， 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并在金屬物品中產(chǎn)生感應(yīng)電流 C． 線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在金屬物品中產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流 D． 金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 答案 CD 解析 一般金屬物品不一定能被磁化，且地磁場(chǎng)很弱，即使金屬被磁化磁性也很弱，作為導(dǎo)體的人體電阻很大，且一般不會(huì)與金屬物品構(gòu)成回路，故 A、 B 錯(cuò)誤；安檢門(mén)利用渦流探測(cè)金屬物品的工作原理是：線圈中交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使金屬物品中產(chǎn)生渦流，故 C正確；該渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)又會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，而線圈中交變電流的變化可以被檢測(cè)，故 D 項(xiàng)正確 ． 點(diǎn)評(píng) 金屬探測(cè)利用了渦流的磁效應(yīng) ． 知識(shí)點(diǎn)二 電磁阻尼 3． 有一個(gè)銅盤(pán) ， 輕輕撥動(dòng)它 ， 能長(zhǎng)時(shí)間地繞軸自由轉(zhuǎn)動(dòng) ． 如果在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)把蹄形磁鐵的兩極放在銅盤(pán)邊緣 ， 但并不與銅盤(pán)接觸 ， 如圖 3 所示 ， 銅盤(pán)就能在較短時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng) ， 分析這個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 ． 圖 3 答案 見(jiàn)解析 解析 銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)如果加上磁場(chǎng)，則在銅盤(pán)中產(chǎn)生渦流，磁場(chǎng)對(duì)這個(gè)渦流的作用力阻礙它的轉(zhuǎn)動(dòng)，故在較短的時(shí)間內(nèi)銅盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng) ． 點(diǎn)評(píng) 當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中的感應(yīng)電流受到安培力的作用阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，即安培力為電磁阻尼的阻力 ． 4 所示 ， 是稱(chēng)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)為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng) ， 一有界磁場(chǎng)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(huì)停止擺動(dòng) ； 若將擺改成梳齒狀 ， 還是從同一位置釋放 ， 擺會(huì)擺動(dòng)較長(zhǎng)的時(shí)間 ． 試 定性分析其原因 ． 圖 4 答案 見(jiàn)解析 解析 第一種情況下，阻尼擺進(jìn)入有界磁場(chǎng)后，在金屬薄片中會(huì)形成渦流，渦流使金屬薄片受安培力的作用，阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以會(huì)很快停下來(lái)；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，受到安培力的阻礙會(huì)比先前小得多，所以會(huì)擺動(dòng)較長(zhǎng)的時(shí)間 ． 點(diǎn)評(píng) 防止電磁阻尼的途徑為阻止或減弱渦流的產(chǎn)生 ． 知識(shí)點(diǎn)三 電磁驅(qū)動(dòng) 5． 如圖 5 所示 ， 讓一金屬圓盤(pán)接近磁鐵的兩極 ， 但不接觸 ， 使磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng) ， 圓盤(pán)也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng) ， 這種現(xiàn)象稱(chēng)為 “ 電磁驅(qū)動(dòng) ” ， 請(qǐng)你說(shuō)明電磁驅(qū)動(dòng)的原理 ． 圖 5 答案 見(jiàn)解析 解析 當(dāng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)上不同位置的磁通量發(fā)生變化，因而圓盤(pán)中會(huì)有渦流形成，該渦流
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