2019年高中物理课时达标训练（三）第1章第3节电磁感应定律的应用（含解析）鲁科版 5页

电磁感应定律的应用一、单项选择题1．下列哪些仪器不是利用涡流工作的(　　)A．电磁炉　　　　　　　　　B．微波炉C．金属探测器D．真空冶炼炉2．下列说法不正确的是(　　)A．金属块处在磁场中就会产生涡流B．金属块相对于磁场运动，一定会产生涡流C．大块金属的电阻很小，涡流可能达到很大的强度D．以上说法都不对3．金属铜球下端有通电的线圈，小球用橡皮绳悬挂，构成弹簧振子，如图所示。今把小铜球拉离平衡位置后释放，此后小球的运动情况是(不计空气阻力)(　　)A．做等幅振动B．做减幅振动C．做增幅振动D．无法判断4．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，将它们竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。下列关于两管的描述可能正确的是(　　)A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用铜制成的，B管是用铝制成的5．在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示。现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各滑块在没碰上磁铁前的运动情况是(　　)A．都做匀速运动B．甲、乙做加速运动nC．甲、乙做减速运动D．乙、丙做匀速运动二、多项选择题6．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7．电磁灶是利用电磁感应引起的涡流加热的原理来工作的，它主要是由感应加热线圈、灶台台板和烹饪锅等组成，如图所示。电磁灶的台面下布满了线圈，当通过中频交流电时，在台板和烹饪锅之间产生交变磁场，磁感线穿过锅体，产生感应电流——涡流，这种感应电流在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的。下列哪些因素可导致加热效果变差(　　)A．交流电的频率增加B．交流电的频率降低C．将烹饪锅换成陶瓷锅D．将底面积较大的锅换成底面积较小的锅8．动圈式话筒和动圈式扬声器内部结构相似，下列有关它们的工作原理的叙述正确的是(　　)A．话筒是应用了电磁感应原理工作的B．话筒是应用了电流的磁效应原理工作的C．扬声器是应用了电磁感应原理工作的D．扬声器是应用了电流的磁效应原理工作的三、非选择题9．在现代家庭的厨房中，电磁炉(如图甲所示)是家庭主妇非常青睐的炊具。如图乙所示是描述电磁炉工作原理的示意图。炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是随电流不断变化的，这个变化的磁场又会使放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便能起到加热物体的作用从而煮食。n因为电磁炉是由电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用。适合放在电磁炉上烹饪的器具有：不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有：陶瓷锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等。综合以上材料分析以下问题：(1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可)：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是________________________；电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？10．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场的过程中(磁场宽度大于铝球的直径)，小球的速度如何变化？n参考答案1．解析：选B　微波炉是利用微波能量易被水吸收的原理达到加热食物的目的，不是利用涡流工作的，其他三种仪器都是利用涡流工作的。2．解析：选C　金属块处在变化的磁场中才会产生涡流，A错误；金属块相对于磁场运动，只有穿过金属块的磁通量发生变化，才会产生涡流，B错误；根据闭合电路欧姆定律，电流和电阻成反比，C正确。3．解析：选B　线圈通电后，在线圈周围形成磁场，小球上下振动时，穿过小球的磁通量会发生变化，产生电磁感应现象，即涡流，振动系统的机械能会转化成电能，因此小球做减幅振动，B正确。4．解析：选A　当磁性小球落入由金属材料制成的竖直管中时，在金属管壁中发生电磁感应现象，由此产生的涡流使小球的机械能转化为金属管的内能；若落入非金属材料制成的竖直管中，则不产生涡流，没有机械能转化为电能，这样在下落相同高度时，落入金属材料制成的竖直管的小球的速度小于落入非金属材料制成的竖直管中的小球的速度，A正确。5．解析：选C　同属金属的铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生变化，因此在其内部会产生感应电流，这个电流在金属块内部自成回路，形成涡流，则铜块、铝块的一部分动能要转化为电能并进一步转化为内能，所以铜块、铝块做减速运动，有机玻璃为非金属，不产生涡流现象，故仍以原速度运动，C正确。6．解析：选CD　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，A、B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，C正确；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，D正确。7．解析：选BCD　涡流与磁通量的变化率有关，变化率越大，产生的感应电动势越大，即交流电的频率越高，涡流的效果就越明显；底面积越大、导电性能越好的锅，涡流的效果会越明显，因此，导致加热性能变差的选项为B、C、D。8．解析：选AD　话筒是利用电磁感应原理工作的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的音圈(线圈)随之在永磁铁的磁场里振动，从而产生感应电流(电信号)；扬声器则是利用电流的磁效应原理工作的，当处于磁场中的音圈有音频电流通过时，就产生随音频电流变化的磁场。这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用，使音圈振动，发出声音，A、D正确。9．解析：(1)①电流的磁效应(或电生磁)；②电磁感应现象(或磁生电)；③电流的热效应(或焦耳定律)。n(2)陶瓷和玻璃是绝缘体，不能产生电磁感应现象；铝、铜的导磁性太差，效率低。(3)能起到加热作用，因为线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用。答案：见解析10．解析：铝球在进、出磁场时，产生涡流，将部分机械能转化为内能，铝球的动能损失，使其速度减小。在铝球全部在磁场中时，不产生涡流，动能不变，速度不变。答案：开始进入磁场时，速度减小，完全进入磁场时，速度不变，出磁场时，速度再次减小