1、学业分层测评(三)(建议用时：45分钟)学业达标1(多选)下列器具的工作原理与涡流有关的是()A家用电磁炉B家用微波炉C变压器的铁芯用多块相互绝缘硅钢片粘在一起D风扇转动时扇叶与空气摩擦发热【解析】电磁炉是利用高频磁场产生涡流来加热食物的，故A选项正确变压器的铁芯不用一块钢，是为了防止涡流损耗电能并烧毁变压器，多块硅钢片彼此绝缘，有效地减小了涡流，C选项正确【答案】AC2如图137所示为新一代炊具电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物下列
2、相关说法中正确的是() 【导学号：05002015】图137A锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D降低磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果【解析】电磁炉的原理是交变电流通过线圈时产生交变磁场，锅体中就会产生涡流，且交变电流频率越高，磁场变化频率越高，磁通量变化率越大，涡流越强，加热效果越好，综上所述只有选项C正确【答案】C3(多选)在大型用电系统中，都配有变压器，通过互感可以把交变电流进行升压和降压如图138所示，变压器的线圈中都有铁芯，铁芯往往都是用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样做的目的是()图138A硅钢
3、电阻率大，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻增大，减少变压器工作时产生的热量B硅钢电阻率小，用薄硅钢片叠压成铁芯，使铁芯电阻减小，减少变压器工作时产生的热量C增大涡流发热，提高变压器的效率D减少涡流发热，提高变压器的效率【解析】硅钢材料的电阻率大，且采用薄硅钢片，增大了铁芯中的电阻，阻断了涡流回路，变压器工作时产生的涡流的发热量大大减少，减少了电能损失，提高了变压器的效率，所以A、D正确【答案】AD4(多选) 如图139所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有() 【导学号：05002016】图139A增加线圈的匝
4、数B提高交流电源的频率C将金属杯换为瓷杯D取走线圈中的铁芯【解析】利用法拉第电磁感应定律和涡电流解题当接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热，使水温升高要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁性减弱所以选项A、B正确，选项C、D错误【答案】AB5如图1310所示，将一根带有绝缘漆的金属导线按如图所示方式缠绕在一铁块上，线圈中通入变化的电流时，下列说法正确的是()图1310A铁块中会产生感应电流B铁块中不会产生感应电流C铁块电阻很大，会产生很弱的感应电流D铁块换为塑料块的话，一
5、定会产生感应电流【解析】由于上下各一半的线圈中电流方向相反、磁场方向相反，合磁场为零，磁通量不变化，也就不会产生感应电流，B对，A、C、D错【答案】B6. (多选)如图1311所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是()图1311A2是磁铁，在1中产生涡流 B1是磁铁，在2中产生涡流C该装置的作用是使指针能够转动D该装置的作用是使指针能很快地稳定【解析】当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，A对、B错；2对1的安培力将阻碍1的转动，总之，不管1向哪个方向转动，2对1总起到阻碍作用，所以它能使指针很快地稳定下来，C错、D对【答案】AD7(多选)如图1312所示是高频焊
6、接原理示意图线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是()图1312A电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大【解析】交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快，根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大而放出的电热与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多又可根据QI2Rt
7、判断D正确【答案】AD8如图1313所示，在O点正下方有一个有理想边界的磁场，铜球在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是() 【导学号：05002017】图1313AA、B两点在同一水平线上BA点高于B点CA点低于B点D铜球将做等幅摆动【解析】铜球在进入和穿出磁场的过程中，球中会有涡流产生，有一些机械能转化为了电能(最终转化为内能)，所以A点应高于B点选B.【答案】B能力提升9机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流关于其工作原理，以下说法正确的是()A人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流B人体
8、在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流C线圈产生的交变磁场不会在金属物品中产生交变的感应电流D金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流【解析】一般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属物品被磁化磁性也很弱；作为导体的人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，故A、B选项错误；安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是：线圈中交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，故C错误；该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测到，故D正确【答案】D10. 如图1314所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置
9、，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块() 【导学号：05002018】图1314A在P和Q中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在P中的下落时间比在Q中的长D落至底部时在P中的速度比在Q中的大【解析】小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故知，落至底部时在P
10、中的速度比在Q中的小，选项D错误【答案】C11一个质量为m的正方体金属块以速度v1沿光滑水平轨道进入变化的磁场，并以大小为v2的速度从磁场中滑出来，求这一过程中金属块中产生的热量图1315【解析】由于产生涡电流，金属块损失的机械能转化为电热，产生的电热大小：Qmvmv.【答案】mvmv12高频焊接(利用电磁感应产生热量进行焊接)是一种常用焊接方法，其原理如图1316所示，将半径是10cm的待焊接圆形金属工件放在用金属导线做成的1 000匝线圈中，然后在线圈中通以变化的电流，线圈中产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的变化率为10T/s.焊缝处(待焊处)的电阻是非焊接部分电阻的99倍工件非焊接部分单位长度的电阻R0102，焊接的缝宽远小于未焊接部分的长度，则在焊接过程中焊接处产生的热功率为多大？(210，结果保留两位有效数字) 【导学号：05002019】图1316【解析】由法拉第电磁感应定律得En1 000102102V103 V非焊接部分电阻R2rR020.11020.02 总电阻R总100R2 热功率P总W1106 W.焊接处热功率P0.99P总9.9105 W.【答案】9.9105 W