人教版高中物理选修3-2涡流、电磁阻尼和电磁驱动第1名师精编课时作业.docVIP

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 第七节：涡流同步练习 1. 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． 【答案】 (1). 冶炼炉 (2). 线圈 (3). 周期性变化的 (4). 涡流 (5). 热量 【解析】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，将电能转化为热量，使金属熔化并达到很高的温度来冶炼合金． 2. 利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在___________中进行，这样就能防止___________进入金属，可以冶炼高质量的___________． 【答案】 (1). 真空 (2). 空气中的杂质 (3). 合金 【解析】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，来冶炼合金．所以利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金． 3. 同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯放在同一变化的磁场中相比较（ ） A. 金属块中的涡流较大，热功率也较大 B. 硅钢片中涡流较大，热功率也较大 C. 金属块中涡流较大，硅钢片中热功率较大 D. 硅钢片中涡流较大，金属块中热功率较大 【答案】A 【解析】变化的磁场会产生感应电场，在导体内部产生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡现； 同样大小的整块金属和叠合的硅钢片铁芯比较，硅钢片的横截面积比较小，对应的涡流回路的电阻值比较大，所以产生的涡流比较小，根据电功率的公式可知，金属块中的涡流较大，热功率也较大．这也是在变压器中使用硅钢片而不是使用整块金属的原因．所以选项A正确． 4. 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，以减小发热量 【答案】BD 【解析】试题分析：涡流越大电能的损耗就越多，所以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是为了减小涡流，减少电能的损耗，增大电阻就可以使回路中电流减小，热效应减少。所以BD正确，AC错误； 故答案选BD 考点：考查涡流的应用 点评： 把块装金属置于随时间变化的磁场中或让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的漩涡，因此叫做涡电流简称涡流。整块金属的电阻很小，所以涡流常常很强。如变压器的铁心，当交变电流穿过导线时，穿过铁心的磁通量不断随时间变化，它在副线圈产生感应电动势，同时也在铁心中产生感应电动势，从而产生涡流。这些涡流使铁心大量发热，浪费大量的电能，效率很低。但涡流也是可以利用的，在感应加热装置中，利用涡流可对金属工件进行热处理。 大块的导体在磁场中运动或处在变化的磁场中，都要产生感应电动势，形成涡流，引起较大的涡流损耗。为减少涡流损耗，交流电机、电器中广泛采用表面涂有薄层绝缘漆或绝缘的氧化物的薄硅钢片叠压制成的铁心，这样涡流被限制在狭窄的薄片之内，磁通穿过薄片的狭窄截面时，这些回路中的净电动势较小，回路的长度较大，回路的电阻很大，涡流大为减弱。再由于这种薄片材料的电阻率大（硅钢的涡流损失只有普通钢的1/5至1/4），从而使涡流损失大大降低。 5. 如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则（ ） A. 铝环的滚动速度将越来越小 B. 铝环将保持匀速滚动 C. 铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极 D. 铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变 【答案】B 【解析】试题分析：滚动铝环处于磁场中，导致穿过铝环的磁通量发生变化，从而产生感应电流，因此受到安培阻力，当铝环不动时，则磁通量不变，因此不受到安培力作用． 由于铝环的移动，导致产生感应电动势，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其速度越来越小，A正确B错误；运动的铝环受到安培力，与磁场方向垂直，因此不会偏向磁铁的N极或S极，C错误；铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变，当铝环的速度为零时，磁通量不变，则没有安培力出现，所以会停止，D正确， 6. 如图所示，闭合金属环从曲面上 h高处滚下，又沿曲面