《涡流的应用与防止》涡流的应用与防止 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《涡流的应用与防止》涡流的应用与防止

1单选题

关于涡流，下列说法中错误的是（　　）

A



高频冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B



家用电磁炉上的锅体中的涡流是由恒定磁场产生的

C



金属探测器靠近金属物体时，金属内会产生涡流

D



变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流

题目答案

B

答案解析

分析：

电磁炉是利用涡流工作，铁芯用硅钢片代替整块铁芯，是为了减小涡流损失，电磁感应现象的实质是磁生电．

解答：

解：A、高频冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置；故A正确；B、电磁炉是由变化的磁场产生变化的电场，利用涡流的热效应来加热物体的，故B错误；C、金属探测器靠近金属物体时，金属内会产生涡流；从而使报警器发出警报；故C正确；D、电动机、变压器的铁芯用硅钢片代替整块铁芯，是为了减小涡流损失，故D正确；本题选择错误的，故选：B

点评：

本题考查涡流的应用与防止，理解电磁感应与电流磁效应的区别，掌握日光灯的工作原理，知道启动器与镇流器的作用．

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2单选题

如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则(　　)

A
无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B
无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C
有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D
有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化

题目答案

D

答案解析

分析：

当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，周围的磁场发生变化，即通过右侧线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律结合右手螺旋定则判断出右侧线圈中感应电流的方向，结合法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小．

解答：

解：A、当左侧线圈中通有不断增大的顺时针方向的电流时，知穿过右侧线圈的磁通量向右，且增大，根据楞次定律，右侧线圈中产生逆时针方向的电流；故A错误；

B、通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则通电线圈中的磁通量均匀增大，所以穿过右侧线圈中的磁通量均匀增大，则磁通量的变化率是定值，由法拉第电磁感应定律可知，接收线圈中的感应电流不变．故B错误；

C、结合A的分析可知，即使有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向仍然为逆时针．故C错误；

D、有金属片通过时，则穿过金属片中的磁通量发生变化时，金属片中也会产生感应电流，感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，所以也会将该空间中的磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的感应电流大小发生变化．故D正确．

故选：D

点评：

解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及掌握楞次定律的另一种表述，感应电流引起的效果阻碍磁通量的变化．

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3多选题

(多选)金属探测器是利用电磁感应的原理工作的，当金属中处在变化的磁场中时，这个磁场能在金属物体的内部产生涡电流．涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声．高考进考场时，每个同学都必须经过金属探测器的检查．关于金属探测器的检查，下列说法正确的是（　　）

A
金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时，探测器线圈中感应出涡流
B
金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时，金属扣中感应出涡流
C
此金属探测器也可用于食品生产，检测食品中是否混入细小的砂粒
D
探测过程中，无论金属探测器与被测金属处于相对静止状态，还是相对运动状态，都能产生涡流

题目答案

BD

答案解析

分析：

金属探测器在探测金属时，由于在被测金属中产生的涡流从而使报警器工作．

解答：

解：AB、金属探测器探测到考生衣服上的金属扣时，是探测器中通过交变电流，产生变化的磁场，当金属扣处于该磁场中时，该金属扣中会感应出涡流，从而反过来影响探测器，故A错误，B正确；

C、金属探测器的工作原理是互感现象，只能在金属中感应出电流，不能用于检查砂粒，故C错误；

D、由于探测器中的电流是交变电流，其产生的磁场是变化的，故探测过程中，无论金属探测器与被测金属处于相对静止状态，还是相对运动状态，都能产生涡流，故D正确；

故选：BD

点评：

本题考查涡流的工作原理，要注意明确金属物体相对探测器运动时产生涡流．

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4单选题

利用所学物理知识，可以初步了解安检中常用的一种手持金属探测器的工作原理及相关问题．这种手持金属探测器工作时，因其内部的探测器线圈内通有一定频率(该频率可在固定的频率范围内调节)的正弦交变电流，产生迅速变化的磁场．如果该种探测器附近有金属物品，在金属物品中会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，引发探测器蜂鸣报警．金属物品中感应出的涡流越大对探测器线圈中的电流的影响越大，金属物品中感应出涡流的大小与正弦交变电流的频率以及被检测金属物品的尺寸和导电的性能有关．关于该种金属探测器，下列说法中正确的是（　　）

A
金属物品中产生的涡流的变化频率与探测器线圈中的交变电流的频率可能不同
B
当探测器中通有的交变电流频率不在工作频率范围内时，被检测金属物品中就不产生感应电流
C
探测器线圈中通低频率的正弦交变电流更容易检测出尺寸小、电阻率大的金属物品
D
该种金属探测器能检测有无金属物品，但不能准确区分金属的种类

题目答案

D

答案解析

分析：

金属探测器在探测金属时，由于在被测金属中产生的涡流从而使报警器工作，结合其工作的原理逐项分析即可．

解答：

解：A、金属探测器利用的是电磁感应现象，金属物品中产生的涡流的变化频率与探测器线圈中的交变电流的频率是相同的；故A错误；

B、金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流，与探测器中通有的交变电流频率无关；故B错误；

C、探测过程中工作时，当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，涡流的大小强弱与该物体的电阻率有关，电阻率越大，则涡电流的强度越小，所以探测器线圈中通低频率的正弦交变电流更难检测出尺寸小、电阻率大的金属物品．故C错误；

D、探测过程中工作时，当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化；能检测有无金属物品，但不能准确区分金属的种类；故D正确；

故选：D

点评：

本题考查涡流的工作原理，要注意明确只有金属物体相对探测器运动时才能产生涡流．

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5单选题

目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是（　　）

A
金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中
B
金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流
C
使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好
D
能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电

题目答案

A

答案解析

分析：

金属探测器在探测金属时，由于在被测金属中产生的涡流从而使报警器工作．

解答：

解：A、金属探测器能探测金属，故可以用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中；故A正确；

B、金属探测器探测金属时，是金属物产生了涡流，而被探测器探测到；故B错误；

C、探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动；相对静止时无法得出探测效果；故C错误；

D、探测器的原理是因为手机上产生涡流报警，不是因为通有直流电；故D错误；

故选：A．

点评：

本题考查涡流的工作原理，要注意明确只有金属物体相对探测器运动时才能产生涡流．

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