2021年高中物理 3.涡流现象与电磁灶自我小测 沪科版选修3

2021年高中物理 3.2涡流现象与电磁灶自我小测沪科版选修3-2

1如图所示， A、B为大小形状均相同且内壁光滑、使用不同材料做成的圆管，竖直固定在相同的高度，两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下面关于两管的描述中可能正确的是( )

A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的

B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的

C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的

D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的

2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，这是因为( ) 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，以减少产生的热量

3如图所示，非磁性弹簧上端固定，下端系一铜球，整个装置在磁铁磁极的正上方，当启动振动系统做上下振动时，不计空气阻力。关于铜球的运动，以下说法中正确的是( )

A．铜球做等幅振动，系统机械能守恒

B．铜球做等幅振动，系统机械能不守恒

C．铜球做减幅振动，系统机械能守恒

D．铜球做减幅振动，系统机械能不守恒

4异步电动机模型如图所示，蹄形轻磁铁和矩形线框abcd均可绕竖直轴转动。现使线框沿逆时针方向保持匀速转动(从上往下看)，则磁铁的运动情况是( )

A．磁铁沿逆时针方向(从上往下看)转动

B．磁铁沿顺时针方向(从上往下看)转动

C．磁铁由静止开始一直加速转动

D．磁铁先由静止开始加速转动，后匀速转动

5以下关于涡流的说法中，正确的是( )

A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的

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．在硅钢中不能产生涡流

6高频焊接原理示意图，如图所示，线圈通以高频交流电，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多可采用( )

A．增大交变电流的电压 B．增大交变电流的频率

C．增大焊接缝的接触电阻 D．减小焊接缝的接触电阻

7麦克风是常用的一种电子设备，它的内部就是一个小型传感器，把声音信号转变成电信号。它的种类比较多，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，该线圈处在柱形永磁体的辐射状磁场中，当声音使膜片振动时，就能将声音信号转变成电信号，下列说法正确的是( )

A．该传感器是根据电流的磁效应工作的

B．该传感器是根据电磁感应现象工作的

C．膜片振动时，线圈内不会产生感应电流

D．膜片振动时，线圈内会产生感应电流

8如图所示，闭合小金属环从高为h的光滑曲面上无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，若图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度________h；若为非匀强磁场，则环上升的高度应________h(填“>”“＝”或“<”)。

9有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，如图所示，铜盘就能在较短的时间内停止。分析产生这种现象的原因。

10如图所示为阻尼摆的示意图，在轻质杆上固定一金属薄片，轻质杆可绕上端O点轴在竖直面内转动，一水平有界磁场垂直于金属薄片所在的平面。使摆从图中实线位置释放，摆很快就会停止摆动；若将摆改成梳齿状，还是从同一位置释放，摆会摆动较长的时间。试定性分析其原因。

参考答案

1解析：穿过B管的小球后落地，说明在通过圆筒时受到了阻碍，由于圆筒光滑，该阻碍只有感应电流磁场与引起感应电流的磁场间的阻碍，即B圆管中产生了感应电流，为金属

管；穿过A管的小球没有受到阻碍，A管为非金属管。选项A、D正确。

答案：AD

2解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，这是防止涡流而采取的措施。本题正确选项是B、D。

答案：BD

3解析：铜球振动过程中，球内会有涡流产生，涡流会在铜球内产生电热，消耗机械能，因此说，系统机械能不守恒，铜球做减幅振动。

答案：D

4解析：刚开始，由于磁铁静止，线框匀速转动，它们之间存在相对运动，因而在线框中产生感应电流。根据楞次定律可知，当线框中产生感应电流时，它阻碍磁铁与线框间的相对运动，因而磁铁与线框同方向转动，而且磁铁逐渐加速转动，只要磁铁的转速比线框的转速小，上述电磁感应现象一直存在，直到磁铁转速加大到与线框转速相等时，它们处于相对静止，此时线框中无电磁感应现象产生，线框和磁铁一起匀速转动。

答案：AD

5解析：根据涡流的产生原因(变化的磁场中的金属块、电流变化的线圈附近的导体中都产生涡流)知：涡流就是平时常见的感应电流，是因为穿过导体的磁通量发生变化而产生的，符合感应电流产生的原因，所以A正确、B错误；涡流和其他电流一样，也有热效应和磁效应，C错误；硅钢的电阻率大，产生的感应电流——涡流较小，不是不能产生涡流，D 错误。

答案：A

6解析：交变电流频率越高、电压越大，产生的磁场变化越快。在工作中引起的感应电动势越大，感应电流就越大，产生的热量越多，A、B正确，焊接缝接触电阻越大，电压越大，在此处产生的热量越多，越容易熔化焊接。

答案：ABC

7解析：当声音使膜片振动时，膜片后的金属线圈随之振动，线圈就会切割永磁体磁场的磁感线，产生感应电流，声音的强弱不同，产生的感应电流的强弱也就不同，从而将声音信号转变成电信号，这就是电磁感应现象。所以选项B、D正确。

答案：BD

8解析：若磁场为匀强磁场，则小金属环中无感应电流，所以小金属环的机械能守恒；