2024版新教材高中物理第二章电磁感应及其应用微点6涡流的理解及应用课时作业教科版选择性必修第二册

微点6涡流的理解及应用1．下列关于涡流的说法正确的是()A．涡流跟平经常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变更而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢片中不能产生涡流2．如图所示，下列生产生活现象中，不属于涡流的是()A．甲图用电磁炉烹制菜肴B．乙图变压器工作时，绕制线圈的铁芯中会发热C．丙图过安检时用金属探测器探测人身是否携带金属物品D．丁图工人穿上金属丝织成的衣服进行高压带电作业3．工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图如图所示，其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变更测定涡流的变更，从而获得被测物件内部是否断裂及位置的信息，关于以上应用实例理解正确的是()A.线圈所连接的电源可以是直流电源B．线圈所连接的电源应当是沟通电源C．能被探测的物件可以是非导电材料D．工业涡流探伤技术运用了自感原理4.如图所示是冶炼金属的真空冶炼炉的示意图，冶炼炉内装入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时炉内被冶炼的金属就会熔化．这种冶炼方法速度快、温度简洁限制，并能避开杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用红外线C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波5．(多选)如图是用涡电流金属探测器探测地下金属物的示意图．关于该探测器，下列说法中正确的是()A.探测器内的探测线圈会产生交变磁场B．探测器只能探测到有磁性的金属物C．探测器能探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡电流D．探测器能探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡电流6．(多选)图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有磁铁(与飞轮不接触)，人用力蹬车带动飞轮旋转时，须要克服磁铁对飞轮产生的阻碍，通过调整旋钮拉线可以实现不同强度的健身需求(当拉紧旋钮拉线时可以减小磁铁与飞轮间的距离)，下列说法正确的是()A．飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力B．人蹬车频率确定时，拉紧旋钮拉线，飞轮受到的阻力变大C．限制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，受到的阻力越小D．限制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，内部的涡流越小7．(多选)金属探测器已经广泛应用在考场检测、车站安检等领域，其利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通以大小与方向快速变更的电流从而产生快速变更的磁场，该磁场会在金属物体内部感应出“涡流”(感应电流).“涡流”会产生磁场，从而影响原始磁场，导致检测器发出蜂鸣声而报警．下列说法正确的是()A．欲使待检测物体内部产生“涡流”(感应电流)，探测器需在待检测物上方不停地晃动B．探测器静止在待检测物上方，待检测物内部照旧可以产生“涡流”(感应电流)C．若待检测物为塑料制品则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变更D．若待检测物为塑料制品则不能报警，因为待检测物中没有或很少有能够自由移动的带电粒子8．涡流内检测技术是一项用来检测各种金属管道是否有破损的技术．下图是检测仪在管道内运动及其工作原理剖面示意图，当激励线圈中通以正弦沟通电时，金属管道壁内会产生涡流，涡流磁场会影响检测线圈的电流．以下有关涡流内检测仪的说法正确的是()A．检测线圈消耗功率等于激励线圈输入功率B．在管道内某处检测时，假如只增大激励线圈中沟通电的频率，则检测线圈的电流强度不变C．在管道内某处检测时，假如只增大激励线圈中沟通电的频率，则检测仪消耗功率将变大D．当检测仪从金属管道完好处进入到破损处检测时，管道壁中将产生更强的涡流9．高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频沟通电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大，下列措施不行接受的是()A．减小焊接缝的接触电阻B．增大焊接缝的接触电阻C．增大交变电流的电压D．增大交变电流的频率10．电感应式车速传感器的结构如图甲所示．当车轮转动时，轮轴上的铁质感应转子随其一起转动，转子上的轮齿不断靠近和远离感应线圈，在线圈AB端输出如图乙所示周期性变更的感应电压，电控单元ECU依据该电压变更的周期测出车速．下列相关说法正确的是()A．车速越高，感应电压的周期越大B．车速越高，感应电压的峰值越小C．车轮转动时感应转子中不会产生涡流D．凸齿靠近线圈的过程中，感应电流从B端流入ECU11．如图所示，铝管竖直置于水平桌面上，小磁体从铝管正上方由静止起先下落，在磁体穿过铝管的过程中，磁体不与管壁接触，且无翻转，不计空气阻力．下列选项正确的是()A．磁体做匀加速直线运动B．磁体的机械能守恒C．磁体动能的增加量小于重力势能的削减量D．铝管对桌面的压力大于铝管和磁体的重力之和微点6涡流的理解及应用1．答案：A解析：涡流是整块金属导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律，故A正确；涡流也是感应电流，不但有热效应，还有磁效应；硅钢片中能产生涡流，但感应电流较小，故B、C、D错误．2．答案：D解析：电磁炉是利用电磁感应原理产生涡流，将电能最终转化成内能，故A符合题意；变压器的铁芯中会发热是因为铁芯中产生了涡流，通常铁芯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B符合题意；金属探测仪探测到金属物品时物品上会产生涡流而使报警器发出警告，故C符合题意；工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业是利用静电屏蔽原理，故D不符合题意．3．答案：B解析：为产生涡流，线圈所连接的电源必需是沟通电源，选项A错误，B正确；能被探测的物件必需是导电材料，否则不会产生涡流，选项C错误；工业涡流探伤技术其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变更技术，不是自感原理，选项D错误．4．答案：C解析：把被冶炼的金属放在冶炼炉中，冶炼炉外面围着线圈，给线圈通入高频沟通电，冶炼炉内待冶炼的金属在快速变更的磁场中感应出很强的涡流，涡流产生大量的热量使金属熔化，选项C正确．5．答案：AD解析：用涡电流金属探测器探测地下金属物时，探测器内的探测线圈会产生交变磁场，从而使金属物中产生涡流，而涡流产生的磁场再被探测器探测到，而被探测物只要是金属即可，不愿定具有磁性，故AD正确，BC错误．故选AD.6．答案：AB解析：飞轮受到的阻力主要来源于磁铁产生的磁场对它的安培力，A正确；人蹬车频率确定时，拉紧旋钮拉线，磁铁与飞轮间的距离减小，磁场变强，飞轮受到的安培阻力变大，B正确；限制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，飞轮内部的涡流越强，受到的安培阻力越大，C、D错误．故选AB.7．答案：BD解析：因为金属探测器中通的是大小与方向快速变更的电流，以致产生高速变更的磁场，故即使探测器静止在待检测物的上方，待检测物中照旧有感应电流产生，故A错误，B正确；因为塑料制品近乎于绝缘体，导电性能极差，所以监测区域中并非没有磁通量变更，而是因为塑料内部没有或很少有可自由移动的带电粒子，而使得待检测物体中无感应电流或电流太小不能引起报警，故C错误，D正确．故选BD.8．答案：C解析：激励线圈输入功率大于检测线圈消耗功率，管道壁中产生涡流，有确定的热功率，P激励＝P检测＋P热，故A错误；增大频率，检测线圈的磁通量变更率变大，产生的感应电动势变大，则电流强度变大，故B错误；增大频率，检测线圈的功率和管道产生的热功率变大，则检测仪消耗功率将变大，故C正确；当检测仪从金属管道完好处进入破损处检测时，厚度减小，则管道壁中产生的涡流变小，故D错误．9．答案：A解析：增大电阻，在相同电流下，焊缝处热功率增大，温度升的很高，故B正确，不符合题意，A错误，符合题意．当增大交变电流的电压，线圈中沟通电流增大，则磁通量变更率增大，因此产生感应电动势增大，感应电流也增大，所以焊接时产生的热量也增大，故C正确，不符合题意；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，依据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变更的频率越高，磁通量变更频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度上升的越快，故D正确，不符合题意．故选A.10．答案：D解析：车速越高，转子转速越大，感应电压的周期越小，故A错误；车速越高，磁通量的变更越快，感应电压的峰值越大，故B错误；车轮转动时感应转子中各部分的磁通量不断发生变更，会产生涡流，故C错误；转子被磁化后凸齿为S极，凸齿靠近线圈的过程中，线圈中向左的磁通量增加，由楞次定律可知线圈中产生逆时针方向(从右侧看)的感应电流，即从B端流入ECU，故D正确．11．答案：C解析：磁体在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力做负功现象，从而磁体的加速度小于重力加速度；依据法拉第电磁感应定律可知，磁体运动的速度越快，则产生的感应电动势越大，所以受到的安培力也越大，所以磁体的加速度是慢慢减小的，磁体不是做匀加速运