涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释)

涡流现象及其应用检测试题(含答案和解释)1.7 涡流现象及其应用每课一练（粤教版选修3-2） 1．(双选)下列哪些仪器是利用涡流工作的( ) A．电磁炉 B．微波炉 C．金属探测器 D．电饭煲答案AC 2．(双选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了( ) A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量答案BD 解析不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流而采取的措施． 3．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答案 A 解析涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的． 4．如图8所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( ) 图8 A．做等幅振动 B．做阻尼振动 C．振幅不断增大D．无法判定答案 B 解析金属球在通电线圈产生的磁场中运动，金属球中产生涡流，故金属球要受到安培力作用，阻碍它的相对运动，做阻尼振动． 5．(双选)如图9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9 A．2是磁铁，在1中产生涡流 B．1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答案AD 解析这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，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的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来． 6．如图10所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是( ) 图10 A．先向左，后向右 B．先向左，后向右，再向左 C．一直向右 D．一直向左答案 D 解析根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左；当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确． 7．(双选)如图11所示是高频焊接原理示意图．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，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其它部分发热很少，以下说法正确的是( ) 图11 A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快 B．交流电的频率越低，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答案AD 解析交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温越快，故A项对．工件中各处电流相同，电阻大处产生热多，故D项对． 8．我们用作煮食的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同．有以天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有以直接用电热方式加热的，例如电饭锅，下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉．图12 如图12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不断变化的，这个变化的磁场又会引起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，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食．电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，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．因为电磁炉是以电磁感应产生电流，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．对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸住的就能用．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、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等． (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？答案(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) (2)不能产生电磁感应现象电阻率小，电热少，效率低(3)能起到加热作用．由于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． 9．如图13所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况．图13 答案见解析解析(1)铁球将加速运动，其原因是铁球被磁化后与磁铁之间产生相互吸引的磁场力． (2)铝球将减速运动，其原因是铝球内产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍相对运动． (3)木球将匀速运动，其原因是木球既不能被磁化，也不能产生感应电流，所以磁铁对木球不产生力的作用． 10．人造卫星绕地球运行时，轨道各处地磁场的强弱并不相同，因此，金属外壳的人造地球卫星运行时，外壳中总有微弱的感应电流．分析这一现象中的能量转化情形．它对卫星的运动可能产生怎样的影响？答案见解析解析当穿过人造卫星的磁通量发生变化时，外壳中会有涡流产生，这一电能的产生是由机械能转化来的．它会导致卫星机械能减少，会使轨道半径减小，造成卫星离地高度下降． 11．一金属圆环用绝缘细绳悬挂，忽略空气阻力，圆环可做等幅摆动，若在圆环正下方放置一条形磁铁如图14所示，圆环将如何运动．图14 答案见解析解析条形磁铁置于圆环正下方，圆环运动时，穿过圆环的磁通量保持为零不变，所以环中无感应电流，圆环仍做等幅摆动． 12．如图15所示，一狭长的铜片能绕O点在纸面平面内摆动，有界的磁场其方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动．如果在铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动，这是为什么？图15 答案见解析解析没有开长缝的铜片绕O点在纸面内摆动时，由于磁场有圆形边界，通过铜片的磁通量会发生变化，在铜片内产生较大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，因此铜片很快就停止摆动．如果在铜片上开有多条长缝时，就可以把涡流限制在缝与缝之间的铜片上，较大地削弱了涡流，阻力随之减小，所以铜片就可以摆动较多的次数．。

课时分层作业(六)(时间：40分钟分值：100分)[根底达标练]选择题(此题共8小题，每一小题6分)1．如下关于涡流的说法中正确的答案是( )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A[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正确，B错误；涡流不仅有热效应，同其他电流一样也有磁效应，C错误；硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D错误．]2．(多项选择)如下磁场垂直加在金属圆盘上能产生涡流的是( )ABCDBCD[只有变化的磁场才会使圆盘产生涡流．应当选B、C、D.]3．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，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警．关于这个安检门的以下说法不正确的答案是 ( ) 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，如此不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A[这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查金属物品携带者，A错误，B正确；假设“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电流，因而不能检查出金属物品携带者，C正确；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正确．]4．如下列图，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，如此从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，金属球( )A．整个过程匀速运动B．进入磁场过程中金属球做减速运动，穿出过程做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度D[在进入磁场和穿出磁场两个过程中，金属球均由于涡流而受到阻力作用，由能量守恒知，穿出时的速度一定小于初速度，故D正确．]5．(多项选择)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展升压和降压．如下列图，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( )A．硅钢电阻率大，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AD[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．]6.(多项选择)如下列图，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．假设要缩短上述加热时间，如下措施可行的有( )A．增加线圈的匝数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AB[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．]7.(多项选择)如下列图为某型号手持式封口机的照片，其机箱可提供高频交流电．使用时，只要将待封口的塑料罐拧上盖子，然后置于封口加热头的下方，按下电源开关1～2 s，盖子内层的铝箔瞬间产生高热，然后融合在瓶口上，达到封口的效果．如下有关说法合理的是( ) A．其封口加热头内部一定有电热丝B．其封口加热头内部一定有高频线圈C．该机的主要工作原理是电磁感应D．铝箔产生高热的原因是热辐射[答案]BC8.如下列图，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO′自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内，假设条形磁铁突然绕OO′轴，N极向纸里、S极向纸外转动，在此过程中圆环将( )A．产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动B．产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动C．产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动D．产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动A[磁铁转动时，环中穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流．磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，导线环与磁铁同向转动，所以选项A正确．][能力提升练]一、选择题(此题共6小题，每一小题6分)1．甲、乙两个完全一样的铜环可绕固定轴OO′旋转，当给以一样的初始角速度开始转动后，由于阻力，经一样的时间后便停止；假设将环置于磁感应强度为B且大小一样的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如下列图，当甲、乙两环同时以一样的角速度开始转动后，如此如下判断正确的答案是( )甲乙A．甲环先停B．乙环先停C．两环同时停下D．无法判断两环停止的先后B[甲不产生感应电流，乙产生感应电流，机械能不断转化为内能，故先停下来．]2.如下列图，将一根带有绝缘漆的金属导线按如下列图方式缠绕在一铁块上，线圈中通入变化的电流时，如下说法正确的答案是( )A．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，一定会产生感应电流B[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．]3.(多项选择)如下列图，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦)，现让铜盘转动。

高二物理自感现象与涡流试题答案及解析1.物理学的基本原理在生产、生活中有着广泛的应用，下列列举的四种电器中，利用了电磁感应的是A．电饭煲B．微波炉C．电磁炉D．白炽灯泡【答案】C【解析】试题分析: 电饭煲利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故A错误；微波炉是利用变化的电磁场，产生电磁波．故B错误；电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能，故C正确；白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，故D错误.【考点】电磁感应2.如图所示的电路中，A1、A2为完全相同的灯泡，线圈L 的电阻忽略不计.下列说法中正确的是A．闭合开关K接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮B．闭合开关K接通电路瞬间，A1和A2同时变亮C．断开开关K切断电路时，A2立即熄灭A1过一会儿才熄灭D．断开开关K切断电路时，A1，A2立即熄灭【答案】 A【解析】试题分析: 合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮．故A正确，B错误；断开开关K切断电路时，通过A2的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭．故C、D错误．【考点】自感现象3.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【答案】D【解析】若通的是直流电，则产生稳定的磁场，而稳定的磁场不能产生电场，所以不能把水加热，若通入的是变化的电流，则产生变化的磁场，而变化的磁场产生电场，小铁锅在变化的电场中会产生涡流，使水温度升高，所以D正确；A、B、C错误。

【考点】本题考查涡流4.如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈，线圈的电阻较小。

涡流检测练习题涡流检测是一种非接触性的无损检测方法，通过感应涡流的电磁场变化来判断被测物体的表面缺陷。

它被广泛应用于工业领域，特别是金属材料的质量控制和缺陷检验。

下面是一些涡流检测练习题，帮助读者更好地理解和掌握这一技术。

练习题一：涡流检测原理涡流检测是利用物体中的感应涡流对外界交变磁场的反应进行检测的技术。

请简要描述涡流检测的原理和步骤。

练习题二：涡流传感器涡流传感器是进行涡流检测的重要工具。

请列举几种常用的涡流传感器，并简要介绍它们的特点和应用领域。

练习题三：涡流检测应用涡流检测在工业领域有广泛的应用，例如金属材料的缺陷检测、表面硬化深度测量以及轴承和管道的质量控制等。

请列举三个应用实例，并分别阐述涡流检测在该应用领域中的重要性和具体操作方法。

练习题四：涡流检测与其他无损检测方法的比较涡流检测是一种高灵敏度、高精度的无损检测方法。

与其他常见的无损检测方法相比，它有哪些优势和不足之处？请结合实际案例进行比较分析。

练习题五：涡流检测的发展趋势随着科技的不断进步，涡流检测技术也在不断发展。

请根据自己的观察和了解，对涡流检测的发展趋势进行预测，并阐述你的理由。

练习题六：涡流检测的挑战与解决方案涡流检测虽然在工业领域取得了广泛的应用，但仍面临一些挑战，例如对复杂几何形状的物体进行检测时存在难题。

请以该挑战为例，提出你认为的解决方案，并阐述其可行性和优势。

练习题七：涡流检测的故障排除在实际应用中，涡流检测仪器可能会出现一些故障，例如传感器损坏或电源故障等。

请列举三种可能出现的故障情况，并提出相应的排除方法。

练习题八：涡流检测的实验操作为了更好地理解涡流检测，进行一些实验操作是必要的。

请说明一种基于涡流检测的实验操作步骤，包括准备材料、仪器设置以及实验结果的分析和判断。

练习题九：涡流检测的未来应用前景涡流检测作为一种高效、精确的无损检测方法，其在未来的应用前景非常广阔。

请对涡流检测的未来应用进行展望，并对其在某领域中的应用效果和影响进行分析。

高二物理自感现象与涡流试题答案及解析1.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。

下列说法中正确的是（）A．合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮B．合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C．断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭D．断开开关K切断电路时，A1和A2马上就会熄灭【答案】B【解析】合上开关K接通电路，立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故A错误，B正确；断开开关K切断电路时，通过的用来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过的电流会慢慢变小，并且通过，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过的灯的电流方向与原来的方向相反，故C、D错误。

【考点】考查了自感现象2.如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)．则A．S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B．S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C．电路接通稳定后，三个灯亮度相同D．电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭【答案】A【解析】电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联．S闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻很小，逐渐将A灯短路，A灯逐渐熄灭，A灯的电压逐渐降低，B灯的电压逐渐增大，B灯逐渐变亮．故A正确，B错误．电路接通稳定后，A灯被线圈短路，完全熄灭．B、C并联，电压相同，亮度相同．故C错误．电路接通稳定后，S断开时，C灯中原来的电流立即减至零，由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过C灯，所以C灯过一会儿熄灭．故D错误．故选A【考点】自感现象。

3.如图是用于观察自感现象的电路图．设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( )A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RL≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象【答案】C【解析】当开杆S闭合时，由于RL≪R，所以线圈L中的电流远大于灯泡中的电流，当S断开的瞬间，根据断电自感现象可知，灯泡中的电流等于线圈L中的电流，故灯泡会有明显的闪亮现象，然后逐渐熄灭，所以A、B、D错误；C正确。

涡流现象及其应用一、单项选择题1．下列关于涡流的说法中，正确的是（）．A．涡流跟平时所见的感应电流一样，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2．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属，该炉的加热原理是（）．A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电3．在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁如下图．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．各物块在碰上磁铁前的运动情况将是（）．A．都做匀速运动 B．甲、乙做加速运动C．甲、乙做减速运动 D．乙、丙做匀速运动二、双项选择题4．如下图所示，是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是（）．A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1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下来5．如下图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、使用不同材料做成的圆管，竖直固定在相同的高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面关于两管的描述中可能正确的是（）．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管是用胶木制成的，B管是用铝制成的6．如下图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）．A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流产生C．圆环进入磁场后，离最低点越近速度越大，感应电流也越大D．圆环最终将做等幅振动三、非选择题7．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线（图中的虚线所示），一个小金属块从抛物线上y＝b（b＞a）处以速度v沿曲面下滑，假设曲面足够长，经过时间足够长，小金属块沿曲面下滑后产生的焦耳热为__________．8．我们用来做饭的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同．有用天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有直接用电热方式加热的，例如电饭锅．下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉．如图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不断变化的，这个变化的磁场又会引起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，这些热能对锅内物体加热．电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%以上，炉面无明火，无烟无废气，安全可靠．因为电磁炉是以电磁感应产生电流，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、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等．（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）电磁炉不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是__________；电磁炉不能用铝锅、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？参考答案1．答案：A解析：涡流是整块金属中产生的电磁感应现象，它同样符合电磁感应规律．A项正确，B、D项错误；涡流既有热效应，又有磁效应，C项错误．2．答案：C解析：高频感应炉的原理是给线圈通以高频交变电流后，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，利用涡流的热效应，可使金属熔化．3．答案：C解析：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，感应电流的效果对产生它的原因总起阻碍作用，所以铜块、铝块向磁铁的运动会受阻而减速．有机玻璃为非金属，不产生涡流现象．故正确选项为C．4．答案：AD解析：题干中“电磁阻尼器”是本题的突破口，这说明它起着阻碍指针摆动的作用，结合选项情景，说明发生了电磁感应现象．这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，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的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来．5．答案：AD解析：本题考查的是对楞次定律内容的理解．磁性小球通过金属圆管的过程中，将圆管看作由许多圆环组成，小球的磁场使每个圆环中产生感应电流．根据楞次定律，该电流阻碍磁性小球的下落，小球的加速度小于重力加速度，用时长．小球在塑料、胶木等非金属材料管中由于没有感应电流产生，小球仍做自由落体运动，用时短．因此A管是非金属制成的，B管是用导体材料制成的，所以A、D两项正确，B、C两项错误．6．答案：BD解析：在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小，上升的高度越来越低，A项错误，B项正确；但在环完全进入磁场后，不再产生感应电流，C项错误，最终圆环将不能摆出磁场，从此再无机械能向电能转化，其摆动的幅度不再变化，D项正确．7．答案：12mv2＋mg（b－a）解析：小金属块每次进出磁场过程中，穿过金属块的磁通量都会发生变化，会在小金属块中产生涡流，这一过程中机械能转化为电能，电能再产生焦耳热，故最终小金属块只在y ＝a边界以下范围运动，由能量守恒定律得：Q＝12mv2＋mg（b－a）8．答案：（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）（2）不能产生电磁感应现象电阻率小，电热少，效率低（3）能起到加热作用．由于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．。

高二物理自感现象与涡流试题答案及解析1.如图所示，A、B是两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大、电阻阻值可以忽略的线圈，下列说法中正确的是（）A．闭合电键S时，A、B先同时发光，随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮B．闭合电键S后，A、B亮度始终相同C．断开电键S时，A、B同时熄灭D．断开电键S时，B立即熄灭，A突然闪亮一下再熄灭【答案】AD【解析】当闭合电键S时，电感L中的电流由小变大，故此时电感的电阻很大，A、B会同时发光，但电流稳定后，电感的电阻变小，将灯泡A短路，故随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮，A 是正确的；B是不对的；断开电键S时，B由于电流突然变为0而立即熄灭，而电感中的电流由于突然变小，其产生的感应电动势较大，电感与灯泡A组成的闭合电路使得灯泡A突然变亮一下，然后再熄灭，故C是不对的，D是正确的。

【考点】反电动势的判断。

2.如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）A．合上S时，A先亮，B后亮B．合上S时，A、B同时亮C．断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭D．合上S后极短时间内，A变亮，B熄灭【答案】BCD【解析】由于电路中，其他都是线性元件，只有线圈是非线性元件，所以分析的重点集中在线圈上。

又由于线圈的电阻不计，可认为是极小，所以，在稳定状态下，线圈两端可视为短路；在电流瞬时变化时，L的感抗很大，可视为开路。

所以，在S闭合时，L的感抗作用很大，对灯的分流作用极小，两灯一起点亮，没有谁先谁后的情况，所以A选项错误，B选项正确；随后，线圈的感抗由大变小，直至近似为零，即它对灯A的分压作用也由大变小，同时，对灯B的分流作用则由小变大，所以，灯A由亮变得更亮，灯B则由亮变暗，直至熄灭，D选项正确；断开S时，A熄灭，L的自感现象使B重新亮后再熄灭，C选项正确。

【考点】自感现象3.如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。

高三物理自感现象与涡流试题答案及解析1. 关于涡流，下列说法中正确是（ ）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【答案】ACD【解析】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，所以A 正确；家用电磁炉锅体通的是交流电，交流电产生的是变化的磁场，不是恒定的磁场，故B 错误；阻尼摆的铝盘以一定相对速度旋转掠过磁场时在铝盘内会产生感应电动势从而产生感应电流，因铝盘有电阻电流做功，消耗机械能，因此产生阻碍铝盘旋转的阻尼作用，故C 正确；用绝缘的硅钢片做铁芯，是为了减小涡流，减小能量损失，所以D 正确。

【考点】本题考查涡流2. 如图所示电路，L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈， D 1、 D 2和D 3是三个完全相同的灯泡，E 是内阻不计的电源．在时刻，闭合开关S ，电路稳定后在t 1时刻断开开关S ．规定以电路稳定时流过D 1、D 2的电流方向为正方向，分别用I 1、I 2表示流过D 1和D 2的电流，则下图中能定性描述电流I 随时间t 变化关系的是 ( )【答案】C【解析】由于电源内阻不计，通电的一瞬间，D 2的电流瞬间稳定并保持不变，因为线圈L 产生自感电动势，阻碍电流的增加，故D 1的电流缓慢增大；t 1时刻断开电建，L 产生自感电动势阻碍电流的减小，线圈L 与D 1、D 2、D 3构成闭合回路，回路的电流大小在线圈中原电流大小I 1的基础上逐渐减小，方向与线圈中原电流I 1的方向相同，故D 1中电流在原来基础上逐渐减小到零，所以A 、B 错误；D 2中的电流方向相反，大小在I 1的基础上逐渐减小到零，所以C 正确；D 错误。

【考点】本题考查自感现象。

3. 如图所示为新一代炊具——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。

涡流检测考题一、选择题（将认为正确的序号字母填入题后面的括号内，只能选择一个答案）1.对下述工件可采用涡流检测的是()a)铝合金锻件的热处理质量 b)碳钢的材料分选 c)导电材料的表面缺陷 d)以上都可以2.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象（）a.铝铸件表面裂纹b.钢表面淬火硬度不均匀度c.铸钢中心部位孔穴d.钢焊缝的母材与熔敷金属界面e.除c以外都可以3.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象（）a.金属表面涂层厚度的测定b.钢的剩磁磁通密度的测定c.碳钢钢种的鉴别d.除b以外都可以4.在下面几个检测对象中指出能用涡流检测的对象（）a.有机玻璃管b.铝管c.石墨管d.奥氏体钢管e.除a以外都可以5.涡流试验的原理是（）:A．磁致伸缩；B．电磁感应；C．压电能量转换；D．磁通势6.涡流检测技术可以用来测量（）:A．涂层厚度；B．镀层厚度；C．薄板厚度；D．以上都是7.涡流检测法最常用于():a)结构陶瓷材料 b)黑色金属材料 c)有色金属材料 d)石墨材料 e)B和C8.涡流检测的原理是():a)磁致伸缩 b)压电能量转换 c)电磁感应 d)电致伸缩9.涡流检测的原理是():a)磁致伸缩 b)压电效应 c)电磁感应 d)磁畴转动10.从原理上讲,下列材料中不能采用涡流检测的是():a)玻璃钢 b)工具钢 c)不锈钢 d)轴承钢11.下面哪种频率产生的涡流渗透深度最大?():a)1MHz b)100Hz c)10KHz d)10MHz12.用来描述试样与探头线圈之间距离变化引起电磁耦合变化所产生的影响的术语是（）A．填充系数；B．边缘效应；C．端头效应；D．提离效应13.用来描述在非常高的频率下涡流仅限于导体极薄外层流动的现象的术语是（）A．趋肤效应；B．高频滤波；C．低频滤波；D．以上任一个14.IACS是下面哪一条的公认缩写？（）A．感应交流电系统；B．感应激发比较系统；C．内加电流系统；D．国际退火铜单位制15.表示阻抗的常用符号是：（）:A．Z；B．X L；C．R；D．Xc16.表示电导率的常用符号是：（）:A．μ；B．ρ；C．X1；D．R17.表示磁导率的常用符号是：（）:A．μ；B．X1；C．ρ；D．R18.材料中的磁感应强度常用什么表示？（）:A．符号μ；B．符号φ；C．字母B；D．字母H19.涡流试验线圈的磁化力通常用什么表示？（）:A．符号μ；B．符号φ；C．字母B；D．字母H20.将一个磁性材料放于加有磁化力（H）的区域中时，材料中的磁感应强度（B）是以哪种方式产生的？（）A．感应；B．传导；C．热传输；D．磁畴移动21.界限频率f g是指试样内电磁场函数的自变量等于多大时的频率？（）:A．6.25；B．1；C．0.37；D．022.特征频率fg是指试件内电磁场函数的自变量等于多大时的频率?()：a)0 b)1/e c)1 d)21/223.具有任何电导率和磁导率的矩形、圆柱形和球形等对称形材料的阻抗图已通过数学计算推导出来并通过实验得到验证。

涡流的练习题涡流是流体力学中的重要概念，广泛应用于工程和科学领域。

为了加深对涡流的理解和运用，下面将介绍一些涡流的练习题，并提供解答，方便大家进行学习和巩固知识。

练习题一：涡流的定义与属性1. 请简要解释涡流的定义是什么？2. 涡流具有哪些主要属性？3. 涡流形成的条件是什么？练习题二：涡流特征的描述1. 描述涡流的旋转方向和速度分布特征。

2. 解释涡流的旋转方向与观察者位置的关系。

3. 涡流的强度如何影响其特征？练习题三：涡流的应用场景1. 举例说明涡流在自然界中的现象或现象中的涡流产生条件。

2. 涡流在哪些工程和科学领域中有重要应用？请举例说明。

3. 涡流检测在工程实践中有何作用？练习题四：涡流的数学模型与计算1. 介绍涡流的数学模型，以及该模型基于哪些假设。

2. 涡流的数值计算方法有哪些？请简要描述其中一种方法的原理。

练习题五：涡流与其他流体现象的关系1. 涡流与湍流的区别是什么？2. 涡流和旋涡之间有何联系和区别？3. 涡流与涡旋的形成机制有何异同？解答如下：练习题一：涡流的定义与属性1. 涡流是流体中速度瞬时旋转的现象，表现为流体粒子围绕一个或多个轴线的运动。

2. 涡流具有以下主要属性：- 旋转：涡流中的流体粒子以环绕旋转的方式运动。

- 闭合性：涡流形成的流线是闭合曲线，使流体连续而稳定地循环。

- 微观混乱：涡流中的速度、压力和密度等物理量瞬时变化，使得流场呈现出复杂的微观结构。

练习题二：涡流特征的描述1. 涡流的旋转方向与观察者位置有关，通常情况下，在观察者背后的一侧，涡流呈逆时针旋转；在观察者前方的一侧，涡流呈顺时针旋转。

涡流的速度分布特征由流体在涡中的旋转速度决定，流体靠近涡中心的速度较快，靠近涡边缘的速度较慢。

练习题三：涡流的应用场景1. 涡流在自然界中的现象或现象中的涡流产生条件举例：- 飓风：飓风是大气中形成的巨大旋转气旋系统，其形成和发展离不开涡流的作用。

- 湖泊或海洋中的水旋涡：湖泊或海洋中的水流受到岸边或海底地形的影响，形成旋涡现象。

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R L 与小灯泡的电阻R满足R L＜R.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R L＜R，则I L>I R；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I L慢慢减小到零，因为I L大于以前的电流，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，I A＝I L；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I L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I L>I A(因L的电阻很小)；断开开关S时，由于L的自感作用，回路中的自感电流在I L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( )A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1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，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。

2023-2024学年高二物理粤教版（2023）选修第二册——2.5 涡流现象及其应用同步练习(1)（原卷版+解析版）2.5 涡流现象及其应用（解析版）1．以下现象中属于涡流现象的应用的是（）A．某家用电烤箱B．监考老师手中的探测仪C．高压带电作业屏蔽服D．车载充电器【答案】B【解析】A、电烤箱是利用电流发热的原理，故A错误．B、监考老师手中的探测仪，可以探测人身是否携带通讯设备（金属物品），是通过物体上产生涡流而使报警器发出警告的，故B正确．C、工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业是利用静电屏蔽原理，故C错误．D、车载充电器是电容器，故D错误；2．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。

下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A．可变电容器B．电磁炉C．质谱仪D．示波管【答案】B【解析】A．可变电容器是改变极板间的正对面积进而改变电容的，故A错误；B．电磁炉是利用锅底在磁场中产生涡流而产生的；故应用了电磁感应现象，故B正确；C．质谱仪是利用了带电粒子在磁场中偏转而工作的；故C错误；D．示波器是带电粒子在电场中偏转。

故D错误。

故选B。

3．如图是一种电加热装置，当把一铁块放入线圈中且不接触线圈，稍等片刻，铁块就会烧得通红，小明同学由此做出了以下一些猜想，其中正确的是（）A．若把一干燥的木棍伸入线圈中，木棍会被烧着B．线圈内部一定通有随时间变化的电流C．线圈内部一定通有强度很大的恒定直流D．铁块是否会变红与线圈中电流是否变化无关【答案】B【解析】A．由题意可知这是电磁感应现象，木棍不能形成电流，故木棍不会烧着，A错误；BCD．变化的电流能产生变化的磁场，变化的磁场可在铁块内部产生涡流，由于电流的热效应才把铁块烧红，CD 错误，B正确。

故选B。

4．如图所示为真空冶炼炉．炉外有线圈，则真空冶炼炉在工作时，下列说法错误的是（）A．通过线圈的电流直接流经炉内金属，并使之发热B．通过线圈的电流是交流电C．炉内金属中会产生感应电流，这种电流叫涡流D．炉内金属中会产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化【答案】A【解析】通过线圈的电流是高频交流，故A错误；通过线圈的电流是高频交流电．故B正确；炉内金属中会产生感应电流，这种电流叫涡流，故正确；炉内金属中会产生涡流，由于涡流使金属中的自由电子在涡流产生的电场中在电场力的驱使下高速运动，受到阻碍从而产生热量使金属熔化，故D正确；本题选择错误的，故选A．5．如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物.电磁炉工作时产生的电磁波完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害.关于电磁炉，以下说法中正确的是（）A．电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B．电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C．电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D．电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的【答案】B【解析】由题意知，电磁炉的原理是利用涡流加热的，交变电流通过线圈产生变化的磁场，在锅体底部产生涡流，使锅体被加热、然后加热锅内食物，故选项ACD错误，B正确．故选B。

2019年精选物理选修3-2第08节涡流现象及其应用粤教版课后辅导练习[含答案解析]第七十二篇第1题【单选题】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、在变压器的铁芯用硅钢片，是为了增大涡流【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属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过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球( )A、整个过程匀速运动B、进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动C、整个过程都做匀减速运动D、穿出时的速度一定小于初速度【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、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、锅体中的涡流是由恒定的电场产生的D、提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果【答案】：【解析】：第4题【单选题】下列应用与涡流有关的是( )A、高频感应冶炼炉B、汽车的电磁式速度表C、家用电度表D、闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流【答案】：【解析】：第5题【单选题】电磁炉（或电磁灶）是采用电磁感应原理产生涡流加热的，如图所示，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。

电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。

《第五节涡流现象及其应用》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、当一个导体块在垂直于磁感线方向进行切割磁感线的运动时，在导体内会产生涡流，这一过程产生的涡流主要发生在哪个部分？A. 导体的整个体积内B. 导体靠近边缘的部分C. 导体中心部位D. 导体与磁场交界处2、涡流现象的应用之一是电磁炉的工作原理。

电磁炉是通过放置在锅底的线圈产生交变磁场，在铁质锅的底部则形成涡流，从而使其加热。

以下哪一项描述了涡流加热的特点？A. 涡流消耗的能量很少，从而高效节能B. 只有铁质锅才能在电磁炉上使用，其他材质的锅不适配C. 涡流不会产生额外的磁场D. 涡流的加热效率与直接的电阻加热效果相当3、一个金属圆环在磁场中以角速度ω绕着后来的以此轴线运动。

磁场方向与圆环的平面垂直。

若磁感应强度为B，圆环半径为r，则环内涡流的感生电动势的大小为（）A. ε = ωBlB. ε = ωBrC. ε = ωBr²D. ε = ω²B²r4、在法拉第电磁感应定律的表达式ε = Bslv中，如果长度L、速度v、与磁场垂直的面积S均不变，导体棒沿磁场方向运动，则下列说法正确的是（）A. 电动势ε不变B. 电动势ε增大C. 电动势ε减小D. 电动势ε为零5、题目：在变压器的铁芯中，涡流产生的主要原因是：A. 变压器线圈中的交流电流B. 铁芯中的直流电流C. 磁通量的变化D. 铁芯材料的导电性6、题目：以下哪种设备利用了涡流效应？A. 电流表B. 电压表C. 磁电式话筒D. 频率计7、当金属块穿过变化的磁场时，在金属块内部会产生涡电流，这种现象最初是由哪位科学家发现的？A、法拉第B、欧姆C、安培D、麦克斯韦二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列哪些选项是涡流现象在生活中的应用？（）A、微波炉中的电磁波加热食物B、变压器中利用涡流减少损耗C、金属探测仪通过检测金属中的涡流来确定金属位置D、发电机中的线圈转动产生电能2、以下关于涡流现象的说法正确的是（）A、涡流的产生与导体的电阻无关B、涡流的频率越高，导体内产生的热量越多C、涡流的电流方向总是垂直于磁场和导体运动方向的平面D、涡流在导体中的分布是均匀的3、下列关于涡流现象及其应用的描述中，正确的是（）A、涡流是由于导体在变化的磁场中产生感应电流而产生的B、涡流在导体内部形成闭合回路，导致导体发热C、涡流在电力系统中会产生有害影响，如线圈发热D、涡流在电子设备中可以提高电子器件的性能三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：有一块铜片，其厚度为0.1厘米，面积为20厘米²。

2023~2024学年粤教版（2019）选修2《第五节 涡流现象及其应用》高频题集考试总分：46 分 考试时间： 120 分钟学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息; 2．请将答案正确填写在答题卡上;卷I （选择题）一、 多选题 （本题共计 7 小题 ，每题 3 分 ，共计21分 ）1. 涡流检测的工作原理是电磁感应，对某金属工件检测时将通有交流电的线圈置于待测的金属工件上，这时线圈内及其附近将产生交变磁场，使待测工件中产生呈旋涡状的感应交变电流，称为涡流．涡流的分布和大小除与线圈的形状和尺寸、交流电流的大小和频率等因素有关外，还与待测工件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈的距离以及有无裂纹缺陷等有关，下列说法正确的是（）A.若线圈中通入的电流方向如图所示并逐渐增大时，被测金属工件表面产生的感应电流方向从上往下看是递时针B.若线圈中通入的电流方向如图所示并逐渐减小时，被测金属工件与线圈之间是相互排斥的C.若在如图所示的线圈中通入交变电流，其频率增大，则被测金属工件中产生的涡流的强度也会增大D.电磁炉就是利用电磁感应产生涡流的原理来工作的2. 如图甲所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中线圈产生感应电流的是（ ）A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以边为轴转动E.线框以直导线为轴转动f ab3. 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4. 关于涡流，下列说法中正确的是（ ）A.真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置B.家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的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5. 电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，如图甲所示，无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大提高．电磁炉工作原理的示意图如图乙所示，下列说法正确的是（）A.电磁炉通电线圈接入直流电，电流越大，电磁炉的加热效果越好B.电磁炉原理是通电线圈接入交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.在锅和炉面板中间放一绝缘物质，电磁炉仍能起到加热作用D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差6. 如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管，和共轴，中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，所受的重力为，桌面对的支持力为，则（ ）A.时刻，B.时刻，C.时刻，P Q P Q Q i P G P F N t 1>GF N t 2>GF N t 3<GF N =GFD.时刻，7. 下列应用中与涡流有关的是（ ）A.金属探测器B.闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生电流C.真空高频冶炼炉D.电磁灶二、 选择题 （本题共计 4 小题 ，每题 3 分 ，共计12分 ）8. 下列说法不正确的是（ ）A.乘坐飞机必须进行安全检查，检测仪器中有磁场、线圈和报警器等，如果被检人员携带小刀等金属物品靠近仪器时，线圈中的磁通量增大，产生电流并报警B.手机充电器内的小型降压变压器，原线圈接交流电产生变化的磁场，因此在副线圈中获得低压电压C.在摇动充电手电筒内安装有强磁铁、可动线圈和充电电池，当摇动手电筒使线圈与磁铁有相对运动时，手电筒内的充电电池就得到充电D.带电粒子进入磁场，运动方向肯定会发生变化9. 高频加热是一种利用电磁感应来加热材料的方式，其基本原理如图所示，给线圈两端 通电，然后将材料棒放进线圈中，就能在材料内部产生涡流，达到加热的效果．下列说法正确的是（ ）A.材料棒一般是金属等导体B.材料棒是绝缘体也能有很好的加热效果C.线圈两端接恒定电流D.材料棒的发热主要是因为线圈通电发热热传导引起10. 家庭用电磁炉是利用涡流加热原理工作的，电流通过线圈产生变化的磁场，磁感线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅，这样锅里的实物就能被加热了．关于其加热的原理，下列说法正确的是（ ）A.通过电磁感应使线圈产生涡流发热，再通过热传递将热量传递到食物，使食物加热B.通过电磁感应使陶瓷台板产生涡流发热，再通过热传递将热量传递到食物，使食物加热C.通过电磁感应使金属锅底产生涡流发热，再通过热传递将热量传递到食物，使食物加热t 4=GF N 220V abD.通过电磁感应使食物产生涡流，使食物加热11. 图示是金属冶炼炉的示意图，炉内装入被冶炼的金属，线圈通入某种电流，这时被冶炼的金属就能熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属，有关该金属冶炼炉，下列说法正确的是（）A.利用线圈中电流的热效应B.利用变化的电流在金属中产生的电流的热效应C.电流越大，金属熔化得越快D.炉中金属的电阻率越大，金属熔化得越快卷II （非选择题）三、 填空题 （本题共计 1 小题 ，共计3分 ）12.(3分) 如图是利用高频交变电流焊接自行车零件的原理示意图，其中外圆是通高频交流电的线圈，是自行车的零件．是待焊接的接口，接口两端接触在一起，当中通有交流电时，中会产生感应电动势，使得接口处金属熔化而焊接起来．试回答：（1）为什么在其它条件不变的情况下，交流电频率越高，焊接越快？________（2）为什么焊接过程中，接口处已熔化而零件的其它部分并不很热？________．四、 解答题 （本题共计 1 小题 ，共计10分 ）13.(10分) 如图甲所示是利用涡流冶炼金属的感应炉示意图，冶炼炉内装入被冶炼的金属，线圈通上高频交变电流，这时被冶炼的金属中就产生很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此适于冶炼特种合金和特种钢，其简化模型如图乙所示．假设金属环的阻值，半径，其外侧线圈中通以高频的交流电，线圈中产生垂直于金属环所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度随时间变化关系为．不计温度变化对电阻的影响，计算结果可保留．求：（1）金属环中产生的感应电动势最大值；（2）时间内金属环内产生的焦耳热；（3）在磁场变化的时刻到四分之一周期时间内，通过金属环截面的电荷量．A B a A B a R =10πΩr =10cm B B =0.1sin(4×t)(T)104π1s 0参考答案与试题解析2023~2024学年粤教版（2019）选修2《第五节涡流现象及其应用》高频题集一、多选题（本题共计 7 小题，每题 3 分，共计21分）1.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用法拉第电磁感应定律楞次定律【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答2.【答案】此题暂无答案【考点】感应电流的产生条件【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答3.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答4.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用阻尼运动【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答5.【答案】此题暂无答案【考点】电磁感应在生活和生产中的应用涡流现象及其应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答6.【答案】楞次定律【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答7.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答二、选择题（本题共计 4 小题，每题 3 分，共计12分）8.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答9.【答案】涡流现象及其应用电磁感应在生活和生产中的应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答10.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答11.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用法拉第电磁感应定律【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答三、填空题（本题共计 1 小题，共计3分）12.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答四、解答题（本题共计 1 小题，共计10分）13.【答案】此题暂无答案【考点】涡流现象及其应用【解析】此题暂无解析【解答】此题暂无解答。

涡流物理试题及答案一、选择题1. 涡流的产生是由于：A. 流体的旋转运动B. 流体的直线运动C. 流体的无规则运动D. 流体的静止状态答案：A2. 涡流的强度与以下哪个因素无关？A. 流体的速度B. 流体的黏性C. 流体的密度D. 流体的流动方向答案：D3. 涡流在流体力学中的作用不包括：A. 产生阻力B. 增加流体的湍流度C. 促进流体的混合D. 减少流体的流动速度答案：D二、填空题1. 当流体流过一个障碍物时，会在障碍物的后方形成______。

答案：涡流2. 涡流的产生会导致流体的______增加。

答案：能量损失3. 涡流的旋转速度与流体的______成正比。

答案：流速三、简答题1. 请简述涡流对流体流动的影响。

答案：涡流对流体流动的影响主要表现在增加了流体的湍流度，导致能量损失，从而增加了流体流动的阻力。

同时，涡流也能促进流体的混合，对某些工业过程如搅拌、热交换等有积极作用。

2. 涡流在哪些情况下容易产生？答案：涡流在流体流过障碍物、流体的边界层分离、流体的流速变化大或者流体的黏性较大的情况下容易产生。

四、计算题1. 假设有一个流体以速度v流过一个圆形障碍物，求在障碍物后方产生的涡流速度。

答案：涡流速度的计算较为复杂，需要考虑流体的雷诺数、障碍物的形状和尺寸等因素。

一般情况下，涡流速度会小于流体的流速v。

五、论述题1. 论述涡流在工程应用中的利与弊。

答案：涡流在工程应用中既有利也有弊。

其利在于能够促进流体的混合，提高热交换效率，有利于某些化学反应的进行。

其弊在于增加了流体流动的阻力，导致能量损失，可能影响流体输送系统的效率。

此外，涡流还可能引起流体的振动和噪音，对某些精密设备产生不利影响。

因此，在设计流体系统时，需要综合考虑涡流的影响，采取相应的措施来优化流体流动。