1、第七节 涡流现象及其应用A级抓基础1. (多选)如图所示,E为电池,L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个完全相同的灯泡,S是控制电路的开关对于这个电路,下列说法正确的是()A刚闭合S的瞬间,灯泡D1、D2的亮度相同B刚闭合S的瞬间,灯泡D2比灯泡D1亮C闭合S,待电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮D闭合S,待电路达到稳定后,再将S断开,D2立即熄灭,D1先更亮后逐渐变暗解析:刚闭合S的瞬间,由于L的自感作用,L瞬间相当于断路,所以电流通过D1、D2,灯泡D1、D2的亮度相同,A正确,B错误;闭合S,待电路达到稳定后,L相当于短路,D1被短路熄灭,通过D2的电
2、流比原来大,C正确;闭合S,待电路达到稳定后,再将S断开,L与D1组成回路,所以D2立即熄灭,D1先变比S刚闭合时亮,后逐渐变暗到熄灭,D正确答案:ACD2如图所示是用于观察自感现象的电路,设线圈的自感系数较大,线圈的直流电阻RL与小灯泡的电阻R满足RLR.则在开关S断开瞬间,可以观察到()A灯泡有明显的闪烁现象B灯泡立即熄灭C灯泡逐渐熄灭,不会闪烁D灯泡会逐渐熄灭,但不一定有闪烁现象解析:当电路接通稳定后,因为RLR,则ILIR;当电路断开的瞬时,电阻R上的电流立即消失,而电感L上,由于自感现象产生自感电动势阻碍电流的减小,则在L和R上形成通路,使得通过R的电流由IL慢慢减小到零,因为IL大
3、于以前的电流,故灯泡会有明显的闪烁现象答案:A3(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,都能产生涡流解析:金属探测器探测到考
4、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;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;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正确答案:BD4(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上,这样做的目的是()A防止涡流而设计的B利用涡流而设计的C起电磁阻尼的作用 D起电磁驱动的作用解析:把线圈绕在铝框上,在磁场中运动,形成涡流,涡流又形
5、成磁场,反过来与外部磁场相互作用,从而阻碍了指针的运动,故B、C正确答案:BC5(多选)如图所示,电路甲、乙中电阻R和自感线圈L的电阻都很小接通开关S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则()A在电路甲中,断开S,A将渐渐变暗B在电路甲中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗C在电路乙中,断开S,A将渐渐变暗D在电路乙中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗解析:题图甲中,灯泡A与线圈L在同一支路,通过它们的电流相同,IAIL;断开开关S时,A、L、R组成回路;由于自感作用,回路中电流由IL逐渐减小,灯泡A不会闪亮,将逐渐变暗,故A正确;题图乙中,电路稳定时,通过上支路的电流ILIA(因L的电阻很小
6、);断开开关S时,由于L的自感作用,回路中的自感电流在IL的基础上减小,电流反向,通过灯泡A的瞬间,灯泡A中电流变大,然后逐渐变小,所以灯泡A闪亮一下,然后逐渐变暗,故D正确答案:ADB级提能力6. (多选)启动器由电容器和氖管两大部分组成,其中氖管中充有氖气,内部有静触片和U形动触片通常动、静触片不接触,有一个小缝隙,则下列说法中正确的是()A当电源的电压加在启动器两极时,氖气放电并产生热量,导致U形动触片受热膨胀B当电源的电压加在启动器两极后,启动器的两个触片才接触,使电路有电流通过C电源的电压加在启动器两极前,启动器的两个触片就接触着,电路就已经有电流通过D当电路接通后,两个触片冷却,两
7、个触片重新分离解析:依据日光灯的工作原理可知,电源把电压加在启动器的两极之间,使氖气放电而发出辉光,辉光产生热量使U形动触片膨胀伸长,跟静触片接触把电路接通电路接通后,启动器的氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分开,电路自动断开答案:ABD7(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一如图所示,线圈中通以一定频率的正弦交变电流,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下列说法中正确的是()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变电流频率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:根据楞次定
8、律得知:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化,故A正确;感应电流的频率与原电流的频率是相同的,涡流的频率等于通入线圈的交流电频率,故B正确;因为线圈交流电是周期变化的,故在工件中引起的交流电也是周期性变化的,可知通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力,故C正确;电磁感应只能发生在金属物体上,故待测工件只能是金属制品,故D错误答案:ABC8(多选)如图所示,是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是()A2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:根据电磁
9、阻尼的工作原理及能量转化进行回答解此装置为电磁阻尼,2是磁铁,1为闭合线框,当1切割磁感线在1中产生涡流,将动能转化成内能,从而使1很快地稳定故A、D正确,B、C错误答案:AD9(多选)如图为日光灯电路,关于该电路,以下说法中正确的是()A启动过程中,启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压B日光灯正常发光后,镇流器L使灯管两端电压低于电源电压C日光灯正常发光后启动器是导通的D图中的电源可以是交流电源,也可以是直流电源解析:镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用,导致镇流器L使灯管两端电压低于电源电压,故A、B正确启动前卸掉启动器,不再采取其他措施,日光灯不能正常启动当电路接通后,
10、启动器中的氖气停止放电(启动器分压少,辉光放电无法进行,不工作),U型片冷却收缩,两个触片分离,故C错误;根据工作原理可知,线圈只适用于交流电源,故D错误答案:AB10如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是()A闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B断开S的瞬间,L2会逐渐熄灭C断开S的瞬间,L1中电流方向向左D断开S的瞬间,a点的电势比b点高解析:闭合开关S稳定后,因线圈L的直流电阻不计,所以L1与二极管被短路,导致灯泡L1不亮,而L2将更亮,因此L1、L2亮度不同,故A错误;断开S的瞬间,L2会立刻熄灭,故B错误;断开S的瞬间,线圈L与灯泡L1及二极管构成回路,因线圈产生感应电动势,a端的电势高于b端,所以回路中没有电流,故C错误,D正确答案:D