2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題57 通電自感和斷電自感 渦流學(xué)案.doc

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突破57 通電自感和斷電自感　渦流 1．自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn) (1)自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化． (2)通過(guò)線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化． (3)電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體． (4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了過(guò)程的進(jìn)行，但它不能使過(guò)程停止，更不能使過(guò)程反向． 2. 對(duì)通電自感和斷電自感的理解 在處理通斷電自感燈泡亮度變化問(wèn)題時(shí)，不能一味套用結(jié)論，如通電時(shí)逐漸變亮，斷電時(shí)逐漸變暗，或閃亮一下逐漸變暗，要具體問(wèn)題具體分析，關(guān)鍵要搞清楚電路連接情況。 斷電前，燈泡電流I1取決于燈泡上的電壓和燈泡自身電阻，斷電后，燈泡電流取決于線圈中的電流，若線圈中電流斷電前為I2，斷電后逐漸減小，燈泡中電流也由I2逐漸減小。所以，若I2≤I1，燈泡中電流由I2逐漸減小，燈泡逐漸變暗；若I2>I1，燈泡中電流先增大后減小，燈泡先亮一下后逐漸變暗。 通電自感 斷電自感 電路圖 器材要求 L1、L2同規(guī)格，R＝RL，L較大 L很大(有鐵芯)，RL?RLA 現(xiàn)象 在S閉合瞬間，L2燈立即亮起來(lái)，L1燈逐漸變亮，最終一樣亮 在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，LA燈突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實(shí)驗(yàn)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，會(huì)看到LA燈馬上熄滅) 原因 由于開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，流過(guò)電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，使流過(guò)L1燈的電流比流過(guò)L2燈的電流增加得慢 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，流過(guò)線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時(shí)間；在S斷開(kāi)后，通過(guò)L的電流反向通過(guò)燈LA，且由于RL?RLA，使得流過(guò)LA燈的電流在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間突然增大，從而使LA燈的發(fā)光功率突然變大 能量轉(zhuǎn) 化情況 電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能 磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能 3．自感中“閃亮”與“不閃亮”問(wèn)題 與線圈串聯(lián)的燈泡 與線圈并聯(lián)的燈泡 電路圖 通電時(shí) 電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮 電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定 斷電時(shí) 電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變 電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2>I1，燈泡閃亮后逐漸變暗．兩種情況燈泡中電流方向均改變. 4．渦流：當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流像水的漩渦所以叫渦流． 【典例1】如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計(jì)，L1、L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡，隨著開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)的過(guò)程中，L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)斷)(　　)． A．S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開(kāi)，L2立即不亮，L1逐漸變亮 B．S閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開(kāi)，L1、L2立即不亮 C．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開(kāi)，L2立即不亮，L1亮一下才滅 D．S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開(kāi)，L2立即熄滅，L1亮一下才滅 【答案】　D 【典例2】某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路．檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象．雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因．你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(　　)． A．電源的內(nèi)阻較大　　 B．小燈泡電阻偏大 C．線圈電阻偏大　　 D．線圈的自感系數(shù)較大 【答案】　C 【典例3】如圖所示為一光滑軌道，其中MN部分為一段對(duì)稱的圓弧，兩側(cè)的直導(dǎo)軌與圓弧相切，在MN部分有如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的金屬環(huán)如圖放置在P點(diǎn)，金屬環(huán)由靜止自由釋放，經(jīng)很多次來(lái)回運(yùn)動(dòng)后，下列判斷正確的有（ ） A． 金屬環(huán)仍能上升到與P等高處； B． 金屬環(huán)最終將靜止在最低點(diǎn)； C． 金屬環(huán)上升的最大高度與MN等高處； D． 金屬環(huán)上升的最大高度一直在變小。 【答案】C 【解析】金屬圓盤(pán)進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，其機(jī)械能減少，最終會(huì)在MN間來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)． 金屬圓盤(pán)進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生渦流，機(jī)械能減少，機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以金屬盤(pán)不能上升到與P等高處，故A錯(cuò)誤；隨著最大高度不斷降低，最終金屬環(huán)將在MN間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，磁通量不變，不產(chǎn)生渦流，機(jī)械能守恒，BD錯(cuò)誤C正確． 【跟蹤短訓(xùn)】 1．在如圖所示的電路中，a、b、c為三盞完全相同的燈泡，L是自感線圈，直流電阻為RL，則下列說(shuō)法正確的是 A． 合上開(kāi)關(guān)后，c先亮，a、b后亮 B． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，N點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn) C． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，b、c同時(shí)熄滅，a緩慢熄滅 D． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，c馬上熄滅，b閃一下后緩慢熄滅 【答案】B 2. 如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則(　　) A.在電路甲中，斷開(kāi)S后，A將逐漸變暗 B.在電路甲中，斷開(kāi)S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗 C.在電路乙中，斷開(kāi)S后，A將逐漸變暗 D.在電路乙中，斷開(kāi)S后，A將先變得更亮，然后才逐漸變暗 【答案】　AD 【解析】　題圖甲所示電路中，燈A和線圈L串聯(lián)，電流相同，斷開(kāi)S時(shí)，線圈上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原電流的減小，通過(guò)R、A形成回路，燈A逐漸變暗，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；題圖乙所示電路中，電阻R和燈A串聯(lián)，燈A的電阻大于線圈L的電阻，電流則小于線圈L中的電流，斷開(kāi)S時(shí)，電源不給燈供電，而線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，通過(guò)R、A形成回路，燈A中電流比原來(lái)大，A將變得更亮，然后逐漸變暗。 3．如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其直流電阻忽略不計(jì).下列說(shuō)法正確的是（ ） A． S閉合瞬間，B先亮A后亮 B． S閉合瞬間，A先亮B后亮 C． 電路穩(wěn)定后，在S斷開(kāi)瞬間，B閃亮一下，然后逐漸熄滅 D． 電路穩(wěn)定后，在S斷開(kāi)瞬間，B立即熄滅 【答案】D 4．如圖所示是電表中的指針和電磁阻尼器，下列說(shuō)法中正確的是( ) A． 1是磁鐵，在2中產(chǎn)生渦流 B． 2是磁鐵，在1中產(chǎn)生渦流 C． 該裝置的作用是使指針能很快地穩(wěn)定 D． 該裝置的作用是使指針能夠轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】BC 【解析】該裝置為電磁阻尼，2是磁鐵，1為閉合線框，當(dāng)1切割磁感線在1中產(chǎn)生渦流，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，從而使1很快的穩(wěn)定，故BC正確，AD錯(cuò)誤。 5．如圖所示，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)的過(guò)程穿過(guò)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力不計(jì)，則( ) A． 線框進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流的方向相反 B． 線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后，越靠近OO′線時(shí)速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大 C． 線框開(kāi)始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來(lái)越小，擺角小到某一值后將不再減小 D． 線框擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能 【答案】AC 課后作業(yè) 1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。圖甲為工業(yè)上探測(cè)物件表面層內(nèi)部是否存在缺陷的渦流探傷技術(shù)原理圖。其原理是將線圈中通入電流，使被測(cè)物件內(nèi)產(chǎn)生渦流，借助探測(cè)線圈內(nèi)電流變化測(cè)定渦流的改變，從而獲得被測(cè)物件內(nèi)部是否斷裂及位置的信息。圖乙為一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開(kāi)關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)的跳環(huán)實(shí)驗(yàn)裝置，將一個(gè)套環(huán)置于線圈L上且使鐵芯穿過(guò)其中，閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，套環(huán)將立刻跳起。關(guān)于對(duì)以上兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例理解正確的是 A． 能被探測(cè)的物件和實(shí)驗(yàn)所用的套環(huán)必須是導(dǎo)電材料 B． 渦流探傷技術(shù)運(yùn)用了互感原理，跳環(huán)實(shí)驗(yàn)演示了自感現(xiàn)象 C． 以上兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例中的線圈所連接電源都必須是變化的交流電源 D． 以上兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例中的線圈所連接電源也可以都是穩(wěn)恒電源 【答案】A 2．如圖所示，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈（直流電阻可忽略不計(jì)），a、b是兩個(gè)完全相同的燈泡，則下列說(shuō)法中正確的是 A． 開(kāi)關(guān)S閉合后，a燈立即亮，然后逐漸熄滅 B． 開(kāi)關(guān)S閉合后，b燈立即亮，然后逐漸熄滅 C． 電路接通穩(wěn)定后，兩個(gè)燈泡亮度相同 D． 電路接通穩(wěn)定后，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，a燈閃亮以下后逐漸熄滅 【答案】AD 【解析】A、B、C、閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，經(jīng)過(guò)線圈的電流增大，線圈會(huì)阻礙電流的增大，此時(shí)線圈等效為無(wú)窮大的電阻視為斷路，則燈泡a和b串聯(lián)，兩燈立即變亮；穩(wěn)定后，自感作用消失電流不變，理想線圈將與之并聯(lián)的電路短路，即a燈熄滅，b燈更亮；故A正確，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤。D、斷電時(shí)，線圈會(huì)阻礙電流的減小，此時(shí)線圈等效為新電源，對(duì)構(gòu)成閉合回路的a燈泡供電，故燈泡a先閃亮后逐漸熄滅，b燈立即熄滅，則D正確。故選AD。 3．如圖所示電路中，A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈。電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。關(guān)于這個(gè)電路的以下說(shuō)法正確的是（ ） A． 開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，A燈閃亮一下再熄滅 B． 開(kāi)關(guān)閉合后，B燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定 C． 開(kāi)關(guān)閉合后，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定 D． 開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，電流自左向右通過(guò)A燈 【答案】C 故選C。 4．如圖所示的電路中，a、b是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大，直流電阻不計(jì)的線圈。閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后兩燈泡正常發(fā)光，當(dāng)突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，下列說(shuō)法中正確的是 A． a燈泡立即熄滅，b燈泡突然變亮再逐漸熄滅 B． a、b兩燈泡均突然變亮再逐漸熄滅 C． a、b兩燈泡均立即熄滅 D． a、b兩燈泡均逐漸熄滅 【答案】D 【解析】由于原來(lái)兩燈泡都正常發(fā)光，所以原來(lái)流的電流應(yīng)該是相等的，當(dāng)突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，由于線圈的自感現(xiàn)象，所以ab兩燈不會(huì)突然熄滅而應(yīng)該逐漸熄滅，且不會(huì)出現(xiàn)閃亮一下的現(xiàn)象。故D正確；故選D 5．如圖所示是研究自感通電實(shí)驗(yàn)的電路圖，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，閉合電鍵調(diào)節(jié)電阻R，使兩個(gè)燈泡的亮度相同，調(diào)節(jié)可變電阻R1，使它們都正常發(fā)光，然后斷開(kāi)電鍵S．重新閉合電鍵S，則（　?。? A． 閉合開(kāi)關(guān)瞬間，A2立刻變亮，A1逐漸變亮 B． 穩(wěn)定后，L和R兩端電勢(shì)差一定相同 C． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，A1慢慢熄滅，A2立即熄滅 D． 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，通過(guò)A2燈的電流方向自左到右 【答案】ABD 6．如圖所示，A?B?C是相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻與各燈泡相同?下列說(shuō)法正確的是 A． 閉合S瞬間，B?C燈同時(shí)亮，A燈后亮 B． 閉合S，電路穩(wěn)定后，A?B?C燈的亮度相同 C． 斷開(kāi)S瞬間，A燈逐漸熄滅 D． 斷開(kāi)S瞬間，A?B?C燈均逐漸熄滅 【答案】BC 故選BC。 7．如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)．電鍵S從閉合狀態(tài)突然斷開(kāi)時(shí)，下列判斷正確的有（ ） A．a(chǎn)先變亮，然后逐漸變暗 B．b先變亮，然后逐漸變暗 C．c先變亮，然后逐漸變暗 D．b、c都逐漸變暗 【答案】AD 【解析】電鍵S閉合時(shí)，由電路串并聯(lián)關(guān)系可知：電感L1中電流等于L2電流的兩倍，斷開(kāi)電鍵K的瞬間，由于自感作用，兩個(gè)電感線圈相當(dāng)于兩個(gè)電源，與三個(gè)燈泡構(gòu)成閉合回路，通過(guò)b、c的電流都通過(guò)a，故a先變亮，然后逐漸變暗，故A正確；b、c燈泡由電流i逐漸減小，因此b、c都逐漸變暗，故B、C錯(cuò)誤，D正確；所以AD正確，BC錯(cuò)誤。 8．下列哪些措施是為了防止渦流的危害（ ） A． 電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋 B． 磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上 C． 變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成 D． 變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層 【答案】CD 【解析】電磁爐是采用電磁感應(yīng)原理，在金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物的，屬于渦流的應(yīng)用，故A不符合題意；磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，起到電磁阻尼作用，是為了利用電磁感應(yīng)，故B不符合題意；變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成，是為了減小變壓器鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的渦流，屬于渦流的防止。故C正確；變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層，是為了減小變壓器鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的渦流，屬于渦流的防止。故D正確；故選CD。 9．電磁爐熱效率高達(dá)90%，爐面無(wú)明火，無(wú)煙無(wú)廢氣，“火力”強(qiáng)勁，安全可靠.圖示是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說(shuō)法正確的是(??) A． 當(dāng)恒定電流通過(guò)線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，恒定磁場(chǎng)越強(qiáng)，電磁爐加熱效果越好 B． 電磁爐通電線圈加交流電后，在鍋底產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱工作 C． 在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐不能起到加熱作用 D． 電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差 【答案】B 10．金屬探測(cè)器是用來(lái)探測(cè)金屬的儀器，關(guān)于其工作原理，下列說(shuō)法中正確的是 A． 探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)線圈會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) B． 只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測(cè)器探測(cè)到 C． 探測(cè)到金屬物是因?yàn)榻饘傥镏挟a(chǎn)生了渦流 D． 探測(cè)到金屬物是因?yàn)樘綔y(cè)器中產(chǎn)生了渦流 【答案】C 【解析】金屬探測(cè)器探測(cè)金屬時(shí)，探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，被測(cè)金屬中感應(yīng)出渦流，故選項(xiàng)AD錯(cuò)誤，C正確；所有的金屬都能在變化的磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦流，所以不一定是只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測(cè)器探測(cè)到，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；故選C. 11．關(guān)于下列器材的原理和用途，正確的是（　?。? A． 變壓器可以改變交變電壓但不能改變頻率 B． 扼流圈對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)榫€圈存在電阻 C． 真空冶煉爐的工作原理是爐體產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化 D． 磁電式儀表中用來(lái)做線圈骨架的鋁框能起電磁驅(qū)動(dòng)的作用 【答案】A 12．鋪設(shè)海底金屬油氣管道時(shí)，焊接管道需要先用感應(yīng)加熱的方法對(duì)焊口兩側(cè)進(jìn)行預(yù)熱．將被加熱管道置于感應(yīng)線圈中，當(dāng)感應(yīng)線圈中通以電流時(shí)管道發(fā)熱．下列說(shuō)法中正確的是（ ） A． 管道發(fā)熱是由于線圈中的電流直接流經(jīng)管道引起的 B． 感應(yīng)加熱是利用線圈電阻產(chǎn)生的焦耳熱加熱管道的 C． 感應(yīng)線圈中通以恒定電流時(shí)也能在管道中產(chǎn)生電流 D． 感應(yīng)線圈中通以正弦交流電在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電 【答案】D 【解析】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，焊縫處的溫度升高的越快。管道發(fā)熱是由于線圈的作用，導(dǎo)致管道有渦流，A錯(cuò)誤；感應(yīng)加熱是利用線圈變化的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，形成渦流，B錯(cuò)誤；感應(yīng)線圈中通以正弦交流電在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電，C錯(cuò)誤D正確． 13．如圖所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水．給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是(　　) A． 恒定直流、小鐵鍋 B． 恒定直流、玻璃杯 C． 變化的電流、小鐵鍋 D． 變化的電流、玻璃杯 【答案】C 14．渦流檢測(cè)是工業(yè)上無(wú)損檢測(cè)的方法之一．如圖所示，線圈中通以一定頻率的正弦交流電，靠近待測(cè)工件時(shí)，工件內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流，同時(shí)線圈中的電流受渦流影響也會(huì)發(fā)生變化．下列說(shuō)法中正確的是 (　) A． 渦流的磁場(chǎng)總是與線圈的磁場(chǎng)方向相反 B． 渦流的大小與通入線圈的交流電頻率無(wú)關(guān) C． 待測(cè)工件可以是塑料或橡膠制品 D． 通電線圈和待測(cè)工件間存在周期性變化的作用力 【答案】D 15．如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度。兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無(wú)初速釋放，穿過(guò)A管的小球比穿過(guò)B管的小球先落到地面，下面對(duì)于兩管的描述中可能正確的是 A． A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的 B． A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的 C． A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的 D． A管是用塑料制成的，B管是用膠木制成的 【答案】A 【解析】由題意可知，小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度，故說(shuō)明小球在B管時(shí)受到阻力作用；其原因是金屬導(dǎo)體切割磁感線，從而使閉合的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于磁極間的相互作用而使小球 受向上的阻力；故B管應(yīng)為金屬導(dǎo)體，如銅、鋁、鐵等，而A管應(yīng)為絕緣體，如塑料、膠木等，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A。 16．如圖所示，上下開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊 A． 在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng) B． 在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng) C． 在兩個(gè)下落過(guò)程中的機(jī)械能都守恒 D． 落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大 【答案】B 17．如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)．若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（　?。? A． 使線圈離金屬杯遠(yuǎn)一點(diǎn) B． 將金屬杯換為玻璃杯 C． 使交流電源的頻率變大 D． 將線圈中的鐵芯拿走 【答案】C 【解析】要縮短上述加熱時(shí)間，則要求產(chǎn)生的電流大一些，即電動(dòng)勢(shì)大一些，由E=ΔΦΔt=ΔBΔtS，可知要磁通量變化的快一些，故A錯(cuò)誤，C正確，B、換成玻璃杯后不能產(chǎn)生渦流，則也不能加熱杯中的水，故B錯(cuò)誤；D、將線圈中的鐵芯拿走后，在同等條件下產(chǎn)生的渦流比較小，達(dá)不到快速加熱的效果，故D錯(cuò)誤。故選C 18．如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在天花板上，另一端栓接條形磁鐵，一個(gè)銅盤(pán)放在條形磁鐵的正下方的絕緣水平桌面上，控制磁鐵使彈簧處于原長(zhǎng)，然后由靜止釋放磁鐵，不計(jì)磁鐵與彈簧之間的磁力作用，且磁鐵運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與銅盤(pán)接觸，下列說(shuō)法中正確的是 A． 磁鐵所受彈力與重力等大反向時(shí)，磁鐵的加速度為零 B． 磁鐵下降過(guò)程中，俯視銅盤(pán)，銅盤(pán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻臏u旋電流 C． 磁鐵從靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，磁鐵減少的重力勢(shì)能等于彈簧彈性勢(shì)能 D． 磁鐵從靜止釋放到最終靜止的過(guò)程中，磁鐵減少的重力勢(shì)能大于銅盤(pán)產(chǎn)生的焦耳熱 【答案】D 19．如圖所示，水平桌面上放置一鋁板，在鋁板正上方通過(guò)細(xì)線將磁性小球懸掛于O點(diǎn)，將小球拉至處由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)小球未接觸鋁板但很快停止擺動(dòng)，鋁板始終保持靜止，下列判斷中正確的是( ) A． 小球停止運(yùn)動(dòng)主要是由于鋁板發(fā)生磁化的結(jié)果 B． 小球由a擺至b過(guò)程，桌面對(duì)鋁板的摩擦力向左 C． 由于電磁感應(yīng)，小球最后可能不停在最低點(diǎn) D． 小球由b擺至c過(guò)程，鋁板對(duì)桌面的壓力大于重力 【答案】B 【解析】A：小球在鋁板上方來(lái)回運(yùn)動(dòng)，但未接觸鋁板，卻很快停止擺動(dòng)，原因是磁性小球的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致通過(guò)鋁板的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)感應(yīng)磁場(chǎng)，進(jìn)而阻礙磁性小球與鋁板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。 20．如圖所示，一金屬銅球用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將銅球拉離平衡位置并釋放，銅球擺動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)有界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，若不計(jì)空氣阻力，則( ) A． 銅球向右穿過(guò)磁場(chǎng)后，還能擺至原來(lái)的高度 B． 在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，銅球中均有渦流產(chǎn)生 C． 銅球進(jìn)入磁場(chǎng)后離最低點(diǎn)越近速度越大，渦流也越大 D． 銅球最終將靜止在豎直方向的最低點(diǎn) 【答案】B 【解析】銅球向右進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，銅球中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知銅球的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為電能，所以回不到原來(lái)的高度了，故A錯(cuò)誤．當(dāng)銅球進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)磁通量發(fā)生變化，均會(huì)產(chǎn)生渦流．故B正確．整個(gè)銅球進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生渦流，即渦流為零，機(jī)械能守恒．離平衡位置越近速度越大．故C錯(cuò)誤．在銅球不斷經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)，機(jī)械能不斷損耗過(guò)程中圓環(huán)越擺越低，最后整個(gè)圓環(huán)只會(huì)在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，因?yàn)樵诖藚^(qū)域內(nèi)沒(méi)有磁通量的變化（一直是最大值），所以機(jī)械能守恒，即銅球最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，而不是靜止在最低點(diǎn)．故D錯(cuò)誤．故選B． 21．如圖所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)具有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放，向右擺至最高點(diǎn)B，不考慮空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A． A、B兩點(diǎn)在同一水平線上 B． A點(diǎn)高于B點(diǎn) C． A點(diǎn)低于B點(diǎn) D． 銅環(huán)最終在磁場(chǎng)中來(lái)回不停的擺動(dòng) 【答案】BD