涡流电磁阻尼和电磁驱动同步练习Word版含答案

涡流、电磁阻尼和电磁驱动一、单选题1.下列做法中可能产生涡流的是(

)A.

把金属块放在匀强磁场中

B.

让金属块在匀强磁场中做匀速运动

C.

让金属块在匀强磁场中做变速运动

D.

把金属块放在变化的磁场中2.电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物。下列相关的说法中正确的是（

）A.

锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

B.

电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C.

金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物

D.

电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗3.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（

）A.

T1>mg，T2>mg

B.

T1<mg，T2<mg

C.

T1>mg，T2<mg

D.

T1<mg，T2>mg4.电磁炉（或电磁灶）是采用电磁感应原理产生涡流加热的，如图所示，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中正确的是（

）A.

电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的

B.

电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的

C.

电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的

D.

电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的5.电磁炉在炉内由交变电流产生交变磁场，使放在炉上的金属锅体内产生感应电流而发热，从而加热食品．电磁炉的工作利用了（

）A.

电流的热效应

B.

静电现象

C.

电磁感应原理

D.

磁场对电流的作用6.关于涡流，下列说法中错误是（

）A.

真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B.

家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的

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7.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8.下列哪些措施是为了防止涡流的危害（

）A.

电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅

B.

磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上

C.

变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成

D.

用高频电流冶铁9.电磁灶是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．有关电磁灶，下列说法中正确的是(

)A.

锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关

B.

电磁灶中通入电压足够高的直流电也能正常工作

C.

金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁灶来烹饪食物

D.

电磁灶的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗10.熔化金属的一种方法是用“高频炉”，它的主要部件是一个铜制线圈，线圈中有一坩埚，埚内放待熔的金属块，当线圈中通以高频交流电时，埚中金属就可以熔化，这是因为(

)A.

线圈中的高频交流电通过线圈电阻，产生焦耳热

B.

线圈中的高频交流电产生高频微波辐射，深入到金属内部，产生焦耳热

C.

线圈中的高频交流电在坩埚中产生感应电流，通过坩埚电阻产生焦耳热

D.

线圈中的高频交流电在金属块中产生感应电流，通过金属块电阻产生焦耳热二、填空题11.高频焊接是一种常用的焊接方法，其焊接的原理如图所示。将半径为10cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1000匝线圈中，然后在线圈中通以高频的交变电流，线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度B的变化率为102πT/s。焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍。工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R0＝10－2πΩ·m－1，焊接的缝宽非常小。则焊接过程中焊接处产生的热功率为________。（计算中可取π2＝10，不计温度变化对电阻的影响，结果保留一位有效数字）12.用来冶炼合金钢的真空________，炉外有________，线圈中通入________电流，炉内的金属中产生________．涡流产生的________使金属熔化并达到很高的温度．三、解答题13.如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起．我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的．试定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊缝处放出的热量越多．

答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】A、把金属块放在匀强磁场中，没有磁通量的变化，不产生感应电流。A不符合题意；B、把金属块在匀强磁场中匀速运动，有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流。B不符合题意；C、金属块在匀强磁场中做变速运动有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流。C不符合题意；D、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。D符合题意。故答案为：D。【分析】涡流是金属导体与磁场发生相对运动时，由于磁通量发生变化在金属导体内部发生的一种电磁感应现象。2.【答案】A【解析】【解答】涡流是高频交流电产生的磁场引起的电磁感应现象，故选项A符合题意、B不符合题意；电磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成利用涡流加热物体，故选项C、D不符合题意。

故答案为：A。【分析】此题属于基础题型，考查对于产生涡流的条件，增加对于涡流的应用了解。3.【答案】A【解析】【解答】由楞次定律推论可知，圆环在磁铁上端和下端附近时，均受到磁铁向上的安培力作用，由牛顿第三定律可知，圆环对磁铁的作用力均向下，故T1>mg，T2>mg，A项符合题意。

故答案为：A。【分析】感应电流的磁场总是阻碍产生感应电流的磁场的磁通量的变化，结合牛顿第三定律可得出条形磁铁的受力情况。4.【答案】B【解析】【解答】由题意知，电磁炉的原理是利用涡流加热的，交变电流通过线圈产生变化的磁场，在锅体底部产生涡流，使锅体被加热、然后加热锅内食物，故选项A、C、D不符合题意，B符合题意。

故答案为：B。【分析】涡流是高频交流电产生的磁场引起的电磁感应现象，此题属于常识性问题。5.【答案】C【解析】【解答】解：根据电磁炉电磁感应原理，使金属锅底产生感应电流，是利用了电流的磁效应，金属锅底发热后，食物从锅体上通过热传递来获得热量．故选：C．【分析】根据电磁炉的工作原理，即电磁感应原理，使金属锅体产生感应电流，锅体发热，食物利用热传导获得内能．6.【答案】B【解析】【解答】A.真空冶炼炉是利用涡流产热来熔化金属的，A不符合题意。B.要想产生涡流，必须是变化的磁场，因为变化的磁场才能产生电场，产生涡流，B错误，符合题意。C.根据楞次定律可知，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，C不符合题意。D.涡流会造成能量的损失，所以变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，为了减小涡流造成的能量损失，D不符合题意。故答案为：B

【分析】导体有电流流过时，电流在导体内部会形成涡流而发热浪费电能，通过把铁块换成比较薄的硅钢片从而减小涡流，减少电能损失。7.【答案】C【解析】【解答】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符合题意，ABD不符合题意．故答案为：C

【分析】由于要产生涡流所以需要变化的电流，利用焦耳定律产生热量所以需要铁锅。8.【答案】C【解析】【解答】电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，属于涡流的应用，A不符合题意；常常用铝框做骨架，起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应，B不符合题意；变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止．C符合题意；用高频电流冶铁，是应用高频电流在铁矿中产生涡流来冶铁，属于涡流的应用，D不符合题意；故答案为：C．

【分析】变压器减少涡流是为了尽可能的把一端的电能传送到另一端，其他选项是利用涡流生热。9.【答案】A【解析】【解答】锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，磁场变化的频率越高，产生的涡流越强，A符合题意；直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，B不符合题意；锅体只能用铁磁性导体材料，不能使用绝缘材料制作锅体，C不符合题意；电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】利用电磁感应定律可以判别涡流大小的影响因素；电磁灶属于电磁感应所以只能使用交流电；不能使用绝缘材料的锅体，那样不会产生涡流；电磁灶上表面都是使用绝缘材料制成，不会损失能量。10.【答案】D【解析】【解答】线圈中的高频交流电通过线圈，从而产生变化的电磁场，使得处于电磁场的金属块产生涡流，进而发热，ABC不符合题意，D符合题意；故答案为：D。

【分析】高频电流通过线圈产生变化磁场，致使金属块产生涡流，涡流通过金属块发热致使金属块熔化。二、填空题11.【答案】1W【解析】【解答】金属工件中产生的感应电动势E由法拉第电磁感应定律计算：E＝ΔΦΔt＝ΔBΔtπr2＝金属工件的电阻R＝2πr·R0＋99×2πr·R0＝2Ω金属元件中的电流I＝ER＝2所以焊接处的热功率P＝I2×99×2πr·R0＝1W【分析】此题考查对于法拉第电磁感应定律的具体应用，属于常见题型，需引起重视。12.【答案】冶炼炉；线圈；周期性变化的；涡流；内能【解析】【解答】解：在真空冶炼炉中，炉外的高频交变电流产生的高频的周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又在炉内产生感应电流，进而产生涡流，将电能转化为内能，使金属熔化并达到很高的温度来冶炼合金．故答案为：冶炼炉，线圈，周期性变化的，涡流，内能

【分析】真空冶炼炉的工作原理是利用高频电流