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课时跟踪检测(十一)涡流现象及其应用
1．[多项选择]冶炼金属的高频感应炉的示意图如下图。炉中装有待冶炼的金属，当线圈中通有电流时，通过产生涡流来熔化金属。以下关于高频感应炉的说法正确的选项是()
A．高频感应炉的线圈中必须通有变化的电流才会产生涡流
B．高频感应炉的线圈中通有恒定的电流也可以产生涡流
C．高频感应炉是利用线圈中的电流产生的焦耳热使金属熔化的
D．高频感应炉是利用炉内金属中的涡流的热效应使金属熔化的
解析：选AD变化的电流才能产生变化的磁场，引起磁通量的变化，产生电磁感应现象。恒定的电流不会使感应炉中的磁通量发生变化，不会产生涡流，选项A正确，选项B错误。当感应炉内装入被冶炼的金属时，会在被冶炼的金属中产生涡流，利用涡流的热效应使金属熔化，而不是利用线圈中的电流产生的焦耳热使金属熔化，选项C错误，选项D正确。
2．金属探测器已经广泛应用于安检场所。以下关于金属探测器的说法正确的选项是()
A．金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中
B．金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流
C．金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流
D．探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动的探测效果相同
解析：选C金属探测器只能探测金属，不能用于食品生产，不能防止细小的砂石颗粒混入食品中，故A错误；金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，故B错误，C正确；探测过程中金属探测器应与被测物体发生相对运动，相对静止时无法得出探测效果，故D错误。
3.如下图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增强时，小球将()
A．沿顺时针方向运动
B．沿逆时针方向运动
C．在原位置附近往复运动
D．仍然保持静止状态
解析：选A磁感应强度竖直向下，当磁场突然增强时，由楞次定律可知，感生电场沿逆时针方向，由于小球带负电，所以小球将沿顺时针方向运动，A正确。
4.[多项选择]涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如下图，线圈中通以一定频率的交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。以下说法正确的选项是()
A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化
B．涡流的频率等于通入线圈的交流电的频率
C．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力
D．待测工件可以是塑料或橡胶制品
解析：选ABC涡流是感应电流，涡流的磁场总是阻碍穿过工件的磁通量的变化，而且涡流的频率与线圈中交流电的频率相等，A、B正确；因待测工件中的涡流与通电线圈中的电流具有相同频率，二者间必有周期性的作用力，C正确；涡流只能在金属制品中产生，故D错误。
5．如下图，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，那么从球开始进入磁场到完全穿出磁场的过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()
A．整个过程匀速运动
B．进入磁场过程中做减速运动，穿出磁场过程中做加速运动
C．整个过程都做匀减速运动
D．穿出磁场时的速度一定小于初速度
解析：选D小球在进出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有涡流产生，要受到阻力，小球在磁场中运动时，穿过小球的磁通量不变，小球匀速运动，故小球在整个过程中先减速运动，后匀速运动，再减速运动，故D正确。
6．甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止，假设将圆环置于如下图的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行，现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，以下判断正确的选项是()
A．甲环先停下 B．乙环先停下
C．两环同时停下 D．两环都不会停下
解析：选A当铜环转动时，乙环一直与磁场方向平行，穿过乙环的磁通量为零，穿过甲环的磁通量不断变化，不断有感应电流产生，一定受到安培力，安培力阻碍甲环与磁场间的相对运动，故甲环先停止运动，A正确。
7．[多项选择]如下图，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，那么()
A．假设是匀强磁场，环滚上的高度小于h
B．假设是匀强磁场，环滚上的高度等于h
C．假设是非匀强磁场，环滚上的高度等于h
D．假设是非匀强磁场，环滚上的高度小于h
解析：选BD假设是匀强磁场，环中磁通量不变，无感应电流产生，环的机械能守恒，A错误，B正确；假设为非匀强磁场，那么环中磁通量变化，产生感应电流，机械能减少，C错误，D正确。
8．如下图，闭合线框ABCD和abcd可分别绕轴线OO′转动。当线框abcd绕OO′轴逆时针转动时(俯视图)，以下关于线框ABCD的转动情况的说法正确的
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