1、下列用电器属于涡流现象应用的是( )
A.电磁灶 B.电视机
C.电冰箱 D.电吹风
【答案】A
【解析】电磁灶是利用涡流现象工作的,故选A.
2、(多选)下列现象中利用涡流的是( )
A.金属探测器
B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯
C.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉
D.磁电式仪表的线圈用铝框做骨架
【答案】ACD
【解析】金属探测器是利用了涡流,选项A正确;变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯,是为了减小涡流,选项B错误;用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流加热的,选项C正确;磁电式仪表的线圈用铝框做骨架,铝的电阻率小,产生的感应电流(涡电流)大,对线圈转动的阻碍作用大,在铝框和指针一起摆动时更容易使指针很快停止摆动,故D正确.
3、机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客时。探测线圈内通有交变电流,能产生迅速变化的磁场。当探测线圈靠近金属物体时,这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流,涡电流又会产生磁场,倒过来影响原来的磁场。如果能检测出这种变化,就可以判定探测线圈下面有金属物体了。以下用电器与金属探测器工作原理相似——利用涡流的是( )
【答案】C
【解析】当探测器中通以交变电流线圈靠近金属物时,线圈在空间产生交变的磁场,金属物品横截面的磁通量发生变化,会产生感应电流,故探测器采用了电磁感应原理中的涡流的原理;变压器采用了电磁互感原理,要防止涡流,故A错误;日光灯的镇流器采用的是线圈的自感现象,与涡流无关,故B错误;电磁炉中,将炉子中的线圈通以交变电流,线圈将产生变化的磁场,该磁场穿过铁质锅时,在锅底的部分将产生涡流,所以电磁炉的原理与金属探测器工作原理相似,故C正确;直流电动机是通电导体在磁场中受力,与涡流无关,故D错误.
4、(多选)下列哪些措施是为了防止涡流的危害( )
A.电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅
B.磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上
C.变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成
D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层
【答案】CD
【解析】电磁炉是采用电磁感应原理,在金属锅上产生涡流,使锅体发热从而加热食物的,属于涡流的应用,故A不符合题意;磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,起到电磁阻尼作用,是为了利用电磁感应,故B不符合题意;变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成,是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止,故C正确;变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层,是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止,故D正确.
5、金属探测器已经广泛应用于安检场所,关于金属探测器的论述正确的是( )
A.金属探测器可用于食品生产,防止细小的砂石颗粒混入食品中
B.金属探测器探测地雷时,探测器的线圈中产生涡流
C.金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流
D.探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同
【答案】C
【解析】金属探测器只能探测金属,不能用于食品生产,防止细小的砂石颗粒混入食品中,故A错误;金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流,故B错误,C正确;探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动;相对静止时无法得出探测效果,故D错误.
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、小铁锅
D.变化的电流、玻璃杯
【答案】C
【解析】通入恒定直流时,所产生的磁场不变,不会产生感应电流,选项A、B错误;通入变化的电流,所产生的磁场发生变化,在空间产生感生电场,小铁锅是导体,感生电场在导体内产生涡流,电能转化为内能,使水温升高;涡流是由变化的磁场在导体内产生的,所以玻璃杯中的水不会升温,选项C正确,D错误.
7、(多选)电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理,是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变的电流。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法中正确的是
A.电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部
B.电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅内食品
C.电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D.可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率
【答案】AD
【解析】电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时,加热线圈中通入交变电流,线圈周围便产生一交变磁场,交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体,在锅底中产生大量涡流,从而产生烹饪所需的热。所以电磁炉发热部分需要用铁锅底部,而不能用陶瓷材料,产生的热量可通过面板加热,故面板可采用陶瓷材料,AD正确,BC错误.
8、(多选)某种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。以下关于此安检门的说法正确的是( )
A.安检门也能检查出毒品携带者
B.安检门只能检查出金属物品携带者
C.如果“门框”的线圈中通上恒定电流,也能检查出金属物品携带者
D.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
【答案】BD
【解析】此安检门是利用涡流工作的,因而只能检查出金属物品携带者,A错,B对;若“门框”的线圈中通上恒定电流,只能产生恒定磁场,它不能使金属物品中产生涡流,因而不能检查出金属物品携带者,C错;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对.
9、(多选)低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度。如图,在线圈L1中通以低频交流电,它周围会产生交变磁场,其正下方有一个与电表连接的线圈L2,金属板置于L1、L2之间。当线圈L1产生的变化磁场透过金属板,L2中会产生感应电流。由于金属板厚度不同,吸收电磁能量强弱不同,导致L2中感应电流的强弱不同,则( )
A.金属板吸收电磁能量,是由于穿过金属板的磁场发生变化,板中产生涡流
B.金属板越厚,涡流越弱
C.L2中产生的是直流电
D.L2中产生的是与L1中同频率的交流电
【答案】AD
【解析】当L1中通过有交流电时,根据右手螺旋定则可知,穿过金属板的磁场发生变化,从而出现变化的电场,导致金属板产生涡流,进而吸收电磁能量,转化成板的内能,故A正确;当金属板越厚,在变化的电场作用下,产生涡流越强,故B错误;根据电磁感应原理,L2中产生的是与L1中同频率的交流电,故C错误,D正确.
10、(多选)如图所示,在线圈正上方放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,几分钟后,杯中的水沸腾起来,t0时刻的电流方向已在图中标出,且此时电流正在增大,则下列关于把水烧开的过程中发生的电磁感应现象的说法正确的有( )
A.金属杯中产生涡流,涡流的热效应使水沸腾起来
B.t0时刻,从上往下看,金属杯中的涡流沿顺时针方向
C.t0时刻,从上往下看,金属杯中的涡流沿逆时针方向
D.将交流电源断开的瞬间,金属杯中的涡流也瞬间消失
【答案】ACD
【解析】由于交流电在线圈中产生变化的磁场,变化的磁场穿过金属杯可以在金属杯中产生变化的电场,从而产生涡流,使水沸腾,A正确;t0时刻电流从线圈的上端流入且电流正在增大,则穿过金属杯的磁场是向下增大的,所以根据楞次定律,感应电流的磁场方向一定是向上的,由安培定则可知,从上往下看,金属杯中的涡流沿逆时针方向,C正确,B错误;将交流电源断开的瞬间,线圈中没有了变化的电流,金属杯中的涡流也瞬间消失,D正确.