鲁科版高中物理选择性必修第2册课后习题 第2章 电磁感应及其应用 第3节 自感现象与涡流.docVIP

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第3节自感现象与涡流

课后篇巩固提升

必备知识基础练

1.

(福建莆田第二十四中学期中)如图所示,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流,一段时间后,一个容器中水温升高,则通入的电流与水温升高的是()

A.恒定直流、小铁锅

B.恒定直流、玻璃杯

C.变化的电流、小铁锅

D.变化的电流、玻璃杯

解析通入恒定直流时,所产生的磁场不变,不会产生感应电流;通入变化的电流,所产生的磁场发生变化,在空间产生感生电场。铁锅是导体,感生电场在导体内产生电流,电能转化为内能,使水温升高;涡流是由变化的磁场在导体内产生的,所以玻璃杯中的水不会升温。

答案C

2.(福建厦门检测)如图所示,多匝线圈和电池的内阻均为零,两个电阻的阻值均为R,开关S断开时,电路中的电流为I。现将S闭合,于是电路中产生自感电动势,此自感电动势的作用是()

A.使电路中的电流减小,最后由I减小到零

B.有阻碍电流的作用,最后电流小于I

C.有阻碍电流增大的作用,故电流总保持不变

D.有阻碍电流增大的作用,但电流还是增大,最后变为2I

解析当S闭合后,电路总电阻减小,电流增大,线圈产生自感电动势阻碍电流增大,但“阻碍”并不是“阻止”,电流最终仍增大到2I,故只有选项D正确。

答案D

3.(多选)(陕西西安第七十中学检测)某线圈通有如图所示的电流,则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()

A.第1s末 B.第2s末

C.第3s末 D.第4s末

解析在自感现象中,当原电流减小时,自感电动势与原电流的方向相同,当原电流增加时,自感电动势与原电流方向相反。在图像中0~1s时间内原电流正方向减小,所以自感电动势的方向是正方向,在1~2s时间内原电流负方向增加,所以自感电动势与其方向相反,即还是正方向;同理分析2~3s、3~4s时间内自感电动势的方向,可得B、D两项正确。

答案BD

4.(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”,“门框”内有线圈,线圈里通有交变电流,交变电流在“门”内产生交变磁场,金属物品通过“门”时能产生涡流,涡流产生的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而引起报警。以下关于这个安检门的说法正确的是()

A.这个安检门也能检查出毒品携带者

B.这个安检门只能检查出金属物品携带者

C.如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品携带者

D.这个安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应

解析安检门是利用涡流的原理进行工作的,因而只能检查出金属物品携带者,A错,B对;若“门框”的线圈中通上恒定电流,只能产生恒定磁场,它不能使块状金属产生涡流,因而不能检查出金属物品携带者,C错;安检门工作时,既利用了电磁感应现象,又利用了电流的磁效应,D对。

答案BD

5.(广东清远英德第一中学检测)金属探测器已经广泛应用于安检场所,下列关于金属探测器的说法正确的是()

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

解析金属探测器只能探测金属,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与被测物体相对运动或相对静止时,得出探测效果不同,故D错误。

答案C

6.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成,而不采用一整块硅钢,这是为了涡流,提高变压器的效率,铁芯的发热量。(选填“增大”或“减小”)?

解析涡流的主要效应之一就是发热,而变压器的铁芯发热,是我们不希望出现的,所以不采用整块硅钢,而采用薄硅钢片叠压在一起,目的就是为了减小涡流,从而减小铁芯的发热量,进而提高变压器的效率。

答案减小减小

7.如图所示,电源的电动势E=15V,内阻忽略不计,R1=5Ω,R2=15Ω,电感线圈的电阻不计,分别求当开关S接通的瞬间、S接通达到稳定时、S切断的瞬间流过R1的电流。

解析开关S接通瞬间,流过线圈L的电流不会发生突变,所以流过R1的电流仍为0。达到稳定时,线圈相当于导线,所以流过R1的电流为I1=ER1=

答案03A3A

关键能力提升练

8.(河南郑州期末)下列四个图都与涡流有关,其中说法不正确的是()

A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B.自制金属探测器是利用被测金属中产生的涡流来进行探测的

C.电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物

D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流

解析真空冶炼炉的线圈中的电流做