高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册3.2 交变电流的描述课时训练

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册3.2 交变电流的描述课时训练，共9页。试卷主要包含了以下物理事实，描述正确的是，下列关于涡流的说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
【优选】物理沪科版选择性必修第二册第6节涡流现象与电磁炉-2课时练习一．单项选择1．当前，电磁炉已走进千家万户，电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，该磁场会使锅底产生涡流，自行发热，从而加热锅内的食物，下列材料中，可用来制作电磁炉的锅的是（   ）A．不锈钢 B．大理石 C．玻璃 D．绝缘橡胶2．金属环用绝缘丝线悬于O点.如图所示，虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场，将小环拉至图示位置释放后（    ）：A．金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动B．金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动C．金属环的摆动最终会停下来D．金属环最终静止在初始释放的位置3．以下物理事实，描述正确的是(     )A.在炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴高速旋转，钢水由于受到离心力的作用趋于周壁，形成无缝钢管B.在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成球状C.有些合金如锰铜合金和镍铜合金，由于电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻D.为保证电表在运输过程中指针晃动角度过大，不能用导线将两接线柱连起来4．如图1所示的是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术．其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得构件内部是否断裂及位置的信息．如图2所示的是一个带铁芯的线圈L．开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起．关于对以上两个运用实例理解正确的是（　　）A．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C．以上两个案例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个案例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源5．物理来源于人们的生活实践，揭示的是自然规律，我们学习物理的目的就是要将所学习的知识应用于社会。下面四幅图中展示了一些应用，关于这些应用说法正确的是(    ) A. 甲图是天宫一号中太空“质量测量仪”测质量的实验，其测量原理是根据胡克定律B. 乙图是罗盘，它可以指示南北方向，其原理是由于指针受到重力作用C. 丙图是防辐射服，其内部是用包含金属丝的织物制成，是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体D. 丁图是家用电磁炉，其原理是利用了电磁感应的涡流来进行加热6．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．玻璃杯 D．变化的电流．小铁锅 7．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠．如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（　　）A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因这些材料的导热性能较差D.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用 8．某磁场的磁感线如图所示，有一铜盘自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，铜盘中的涡流方向是(　　)A．始终为顺时针 B．始终为逆时针C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针     
9．如图所示是一种冶炼金属的感应炉的示意图，此种感应炉应接怎样的电源（　　）A．直流低压 B．直流高压 C．低频交流电 D．高频交流电 10．下列关于涡流的说法中正确的是(　　)A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流11．下列图中，A 图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金；B图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热；C 图是安检门可以探测人身是否携带金属物品；D 图是工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业，不属于涡流现象的是（   ）A．   B．     C．            D． 12．电磁炉具有无烟．无明火．无污染．不产生有害气体．无微波辐射．高效节能等优势。电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线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。下列相关说法中正确的是（   ）A． 锅体可以用不导电的陶瓷制成B． 锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的C． 恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好D． 提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果13．如图所示为一光滑轨道，其中MN部分为一段对称的圆弧，两侧的直导轨与圆弧相切，在MN部分有如图所示的匀强磁场，有一较小的金属环如图放置在P点，金属环由静止自由释放，经很多次来回运动后，下列判断正确的有（   ）A． 金属环仍能上升到与P等高处；B． 金属环最终将静止在最低点；C． 金属环上升的最大高度与MN等高处；D． 金属环上升的最大高度一直在变小。14．关于涡流，下列说法中不正确的是（　　）A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流 15．如图为冶炼钢铁的电路的示意图，它是根据涡流的原理工作的，则下列说法中正确的是(   )A. 需接交流电源，且电流频率越高，发热效果越好B. 需接交流电源，且电流频率越低，发热效果越好C. 需接直流电源，且电流越大，发热效果越好D. 需接直流电源，且电流越小，发热效果越好
参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】【来源】安徽省滁州市九校联谊会2018-2019学年高二下学期期末物理试题（滁州二中．定远二中等11校) 【详解】A.电磁炉采用的是电磁感应现象，即通过线圈中产生的磁场在锅体中产生涡流而产生热量，因此只能采用金属制作锅体，故A正确。BCD.因为只能用金属制作锅体，故BCD错误。2．【答案】C【解析】【来源】第7节涡流．电磁阻尼和电磁驱动 【详解】当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生感应电流，从而阻碍环的运动，即机械能通过安培力做负功转化为内能，所以环最终静止.A. 金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动，与结论不相符，选项A错误；B. 金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动，与结论不相符，选项B错误；C. 金属环的摆动最终会停下来，与结论相符，选项C正确；D. 金属环最终静止在初始释放的位置，与结论不相符，选项D错误；3．【答案】C【解析】本题考查涡流现象及其应用．离心现象的知识，意在考查学生的记忆能力。在炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱的中心轴高速旋转，钢水由于受到离心作用趋于周壁，形成无缝钢管；但不是说是受到离心力的作用，A错误；在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成针形，B错误；有些合金如锰铜合金和镍铜合金，由于电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，C正确；为了防止电表在运输过程中指针晃动角度过大，在运输过程中应将两导线柱连起来，D错误。综上本题选C。 4．【答案】B【解析】【考点】* 涡流现象及其应用【分析】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，由此分析涡流探伤；闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量发生变化，产生感应电流，从而受到安培力，会向上跳起．根据套环跳起的原理判断．【解答】解：A．涡流探伤技术其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变；跳环实验演示线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动，属于演示楞次定律．故A错误．B．无论是涡流探伤技术运，还是演示楞次定律，都需要产生感应电流，而感应电流产生的条件是在金属导体内．故B正确．C．金属探伤时，是探测器中通过交变电流，产生变化的磁场，当金属处于该磁场中时，该金属中会感应出涡流；演示楞次定律的实验中，线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会产生感应电流，会跳动．故C错误，D错误．故选：B【点评】理解涡流和套环跳起的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化．  5．【答案】D【解析】A．甲图是天空一号太空“质量测量仪”测质量的实验，其测量原理是根据牛顿第二定律，故A错误；B．乙图是罗盘，它可以指示南北方向，其原理是由于指针受到磁场力作用，故B错误；C．丙图是防辐射服，其内部是用包含金属丝的织物制成，是因为起到静电屏蔽作用，有利于保护人体，故C错误；D．丁图是家用电磁炉，其原理是利用了电磁感应的涡流来进行加热，故D正确；点睛：根据牛顿第二定律求出物体的质量；罗盘是利用地磁场；内部是用包含金属丝的织物制成，是利用静电屏蔽；电磁炉，其原理是利用了电磁感应的涡流来进行加热。 6．【答案】D【解析】【考点】* 涡流现象及其应用【分析】根据变化的电流，产生磁通量的变化，金属器皿处于其中，则出现感应电动势，形成感应电流，从而产生内能．【解答】解：由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致．因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流．导致电流发热．玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流．故只有D正确，ABC错误；故选：D【点评】考查产生感应电流的条件与磁通量的变化有关，同时要知道金属锅与玻璃锅的不同之处． 7．【答案】B【解析】考点： * 涡流现象及其应用．分析： 电磁炉又被称为电磁灶，其原理是磁场感应涡流加热，即利用交变电流通过线圈产生交变磁场，从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内的食物．解答： 解：A．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流．故A错误，B正确．    C．金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流．故C错误；    D．在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用．故D错误．故选：B．点评： 本题要求学生根据题文的信息解答，考查了学生接受信息的能力，掌握电磁炉的应用及工作原理． 8．【答案】C【解析】把铜盘从A至B的全过程分成两个阶段处理：第一阶段是铜盘从A位置下落到具有最大磁通量的位置O，此过程中穿过铜盘的磁通量不断增大，由楞次定律和安培定则判断感应电流方向(自上向下看)是顺时针的；第二阶段是铜盘从具有最大磁通量的位置O下落到B位置，此过程中穿过铜盘的磁通量不断减小，由楞次定律和安培定则判断感应电流方向(自上向下看)是逆时针的，故选项C正确 9．【答案】D【解析】【分析】用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流．涡流产生的热量使金属熔化，高频交流电的频率越大，产生的热量越大．【解答】解：线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，从而在导体中产生大量的热，涡流现象也是电磁感应；而交流电的频率越大，产生的热量越多．故D正确，ABC错误；故选：D． 10．【答案】A【解析】涡流本质上是感应电流，是自身构成回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以A对B错．涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，C错．硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D错．11．【答案】D【解析】A项：线圈接有交变电流，在线圈中会产生变化的磁场，变化的磁场在冶炼炉中产生电场，使自由电荷在电场力的作用下定向移动形成涡流，故A中属于涡流现象；B项：充电器工作时有交变电流通过，交变电流产生的交变磁场穿过铁芯，在铁芯中产生电场，使自由电荷在电场力的作用下定向移动形成涡流，故B中属于涡流现象；C项：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而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（涡流），引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，故C中属于涡流现象；D项：工作服用包含金属丝的织物制成,形成一个导体壳,壳外有电场,壳内场强保持为0，高压外电场不会对内部产生影响，故D中属于静电屏蔽。12．【答案】D【解析】因磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，所以锅体必须用导电的铁质材料制成，选项A错误；电饭锅内连接交流电，其锅体中的涡流是由变化的磁场产生的．故B错误；电磁炉的加热效果与磁场的强弱无关，只与磁场的变化快慢有关，故C错误；提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果．故D正确．故选D．点睛：本题要求学生根据题文的信息解答，考查了学生接受信息的能力，掌握电磁炉的应用及工作原理．明确电磁感应原理的正确应用．13．【答案】C【解析】【来源】人教版物理选修3-2第四章第7节 涡流．电磁阻尼和电磁驱动物理习题试题分析：金属圆盘进入和穿出磁场时，磁通量发生变化，产生涡流而发热，其机械能减少，最终会在MN间来回往复运动．金属圆盘进入和穿出磁场时，磁通量发生变化，产生涡流，机械能减少，机械能一部分转化为内能，所以金属盘不能上升到与P等高处，故A错误；随着最大高度不断降低，最终金属环将在MN间做往复运动，磁通量不变，不产生涡流，机械能守恒，BD错误C正确．14．【答案】B【解析】【考点】电磁感应在生活和生产中的应用．【分析】线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，该感应电流看起来像水中的漩涡，所以叫做涡流．涡流会在导体中产生大量的热量．【解答】解：A．高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化．故A正确；B．电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，当含铁质锅具放置炉面时，铁磁性锅体被磁化，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流，恒定磁场不会产生涡流，故B错误；C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用．故C正确；D．在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是为了减小涡流，故D正确．本题选择错误的，故选：B．【点评】掌握涡流的原理及应用与防止：真空冶炼炉，硅钢片铁心，金属探测器，电磁灶等．注意电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体，它的锅具必须含磁性材料，最常见的是不锈钢锅． 15．【答案】A【解析】 线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电动势，形成感应电流，从而在导体中产生大量的热；而交流电的频率越大，产生的热量越多，故A正确．