第7节 涡流现象及其应用
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
【答案】B
【解析】微波炉是利用微波的热效应.
2.(2018·山西月考)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的磁场,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.玻璃 B.大理石
C.不锈钢 D.绝缘地胶
【答案】C
【解析】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,故只能采用不锈钢,故C正确,A、B、D错误.
3.(2019·北京名校期末)电磁炉(如图甲)的使用让生活便利、环保、低碳,它是利用电磁感应原理将电能转换为热能的.某位同学设计了一个小实验模拟电磁炉的工作原理,如图乙,在插入铁芯的线圈上端放置一盛有冷水的铁质杯,现接通电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.关于该实验,下列说法正确的是( )
A.该同学使用的电源既可以是交流电源,也可以是直流电源
B.高频电磁炉有加热线圈,通过热传导将热能传导给锅体及锅内食物
C.提高交流电源的频率,同一杯水重复实验,水加热到沸腾时间缩短
D.将铁质杯换成电阻率更小的铝质或铜质杯,同一杯水重复实验,水加热到沸腾的时间缩短
【答案】C
【解析】由于采用的是电磁感应原理,要使线圈中产生感应电流,需要变化的磁场,所以只能采用交流电源,故A错误;本实验采用的是电磁感应原理,即线圈中产生的磁场在锅体中产生涡流而产生热量,不是利用热传导原理加热食物的,故B错误;根据电磁感应规律可知,提高交流电源的频率,同一杯水重复实验,水加热到沸腾时间缩短,故C正确;由于采用电磁感应原理,由于铁质材料可以磁化,故可以加强电磁感应现象,所以采用铁质杯比铝质或铜质杯效果更好,D错误.
4.(多选)如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图,下列说法中正确的是( )
A.探测器内的探测线圈会产生变化磁场
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到
C.探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流
D.探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流
【答案】AD
【解析】探测器内线圈通有变化电流产生变化磁场,若有金属,则金属中会产生涡流,涡流磁场反过来影响线圈中的电流,使仪器报警.
5.一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方处有一宽度为、垂直纸面向里的匀强磁场区域,如图所示.现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放(细绳张直,忽略空气阻力),摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场,则在达到稳定摆动的整个过程中,金属环产生的热量是多少?
【答案】mg