2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 一、单选题 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，可用来制作电磁炉锅 的是（ ） A．陶瓷 B．大理石 C．玻璃 D．不锈钢 2．以下现象中属于涡流现象的应用的是（　　） A． 某家用电烤箱 监考老师 B． 手中的探测仪 C． 高压带电作业屏蔽服 D． 车载充电器 3．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 4．关于电磁感应现象，下列说法错误的是（　　） A．变压器铁芯做成片状是为了减小涡流 B．灵敏电流表在运输时总要把两接线柱用导体连接起来，是利用了电磁驱动 C．真空冶炼炉的炉外线圈应通入高频交流电 D．车站和重要场所的安检门可以探测人身携带的金属物品 5．以下哪些现象利用了电磁阻尼规律（ A．①②③ B．②③④ ） C．①③④ D．①②④ 6．下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现象的是(　　) A．质谱仪 B．电磁炉 C．电吹风 D．回旋加速器 7．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，而是一种区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 8．下图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．当探测线圈靠近金属物 体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附 近有金属物体了．图中能反映出金属探测器工作原理的是 A． B． C． D． 二、多选题 9．下列说法中正确的是（ ） A．电动机应用了“自感”对交流电的阻碍作用 B．电磁灶应用了“涡流”的加热原理 C．电磁流量计应用了“涡流”所产生的电磁阻尼作用 D．日光灯启动时利用了“自感”所产生的高压 10．某手持式考试金属探测器如图所示，它能检查出考生违规携带的电子通讯储存设 备．工作时，探测环中的发射线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中感应出电流， 感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报．则 A．被测金属物中产生的是恒定电流 B．被测金属物中产生的是交变电流 C．探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报 D．违规携带的手机只有发出通讯信号时才会被探测到 11．关于物理知识在生产、生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．真空冶炼炉的工作原理是电流的磁效应 B．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 C．变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，主要原因是硅钢是铁磁性材料并且具有较大的 电阻率 D．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线高速旋转， 冷却后形成无缝钢管，这种技术采用的是离心运动的原理 12．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成．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．增大涡流，减小铁芯的发热量 D．减小涡流，减小铁芯的发热量 13．安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流．如 果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，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正确的是 A．安检门能检查出毒贩携带的毒品 B．安检门能检查出旅客携带的水果刀 C．安检门工作时，既利用了电磁感应的原理，又利用了电流的磁效应 D．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作 14．金属探测器是用来探测金属的仪器，如图所示，关于其工作原理，下列说法中正 确的是（ ） A．探测器内的探测线圈会产生变化的磁场 B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到 C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流 D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流 15．下列说法正确的是（　　） A．法拉第第一次提出了用电场线的概念来描述电场 B．磁场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用 C．金属圆盘在如图甲的磁极间旋转时，会受到磁场力的阻碍作用 D．金属块放到如图乙的“高频炉”中，锅中金属就可以熔化，这是因为线圈中的高频交 流电产生高频微波辐射，深入到金属内部，产生热量 16．关于电磁阻尼和电磁驱动，下列说法中正确的是( ) A．电表线圈骨架用铝框是利用了电磁驱动 B．在运输微安表时，用导线把表头的两接线柱相连是利用了电磁阻尼保护指针 C．变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠成是利用了电磁驱动 D．交流感应电动机是利用了电磁驱动 17．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．家用电磁炉是利用涡流来加热食物的 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增大涡流 18．以下哪些现象利用了电磁阻尼规律（ ） A．线圈能使录滚动的条形磁铁快速停下来 B．无缺口的铝管比有缺口的铝管能更快使强磁铁匀速运动 C．U 形磁铁可以使高速转动的铝盘迅遮停下来 D．转动把手时下面的闭合铜线框会随 U 形磁铁同向转动 三、填空题 19．直流电动机转动时产生的电动势总要________(填消弱或加强)电源电动势的作用， 所以将其称为反电动势，电动机有负载时比空载时产生的反电动势________(填大或小)． 20．利用涡流冶炼金属的优点是整个过程能在___________中进行，这样就能防止____ _______进入金属，可以冶炼高质量的___________． 21．探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈从地面扫过，线圈 中___________有的电流．如果地下埋着___________，金属中会感应出___________， 涡流的___________又会反过来影响线圈中的___________，使仪器报警． 四、解答题 22．如图所示是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流时，待焊接的金属工件中 就产生感应电流，由于焊接缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得 很高，将金属熔化，焊接在一起．我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的． 试定性说明：为什么交变电流的频率越高，焊接缝处放出的热量越大？ 参考答案 1．D 【详解】 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 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 2．B 【详解】 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； 3．A 【解析】 【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。 4．B 【解析】 【详解】 变压器的铁芯用硅钢片代替整块铁芯，是为了减小涡流损失，故 A 说法正确；将两个接线 柱连接起来，从而形成闭合电路，当因晃动，导致线圈切割磁感线，从而产生感应电流， 出现安培阻力，进而阻碍其运动，是利用电磁阻尼原理减弱表针的摆动，进而保护表针不 被损坏，故 B 说法错误；真空冶炼炉的炉外线圈通过的电流是高频交流电，故 C 说法正确； 安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是：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，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到，故 D 说法正确。所以选 B。 5．A 【详解】 ① 振动的条形磁铁在线圈中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动由阻碍作用，能使 振动的条形磁铁快速停下来，这是利用了电磁阻尼规律，故①正确； ② 磁铁通过无缺口的铝管，在铝管中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动由阻碍作 用，能更快使强磁铁匀速运动，这是利用了电磁阻尼规律，故②正确； ③U 形磁铁可以在高速转动的铝盘中产生感应涡电流，感应涡电流对铝盘与磁铁间的相对 运动有阻碍作用，能使铝盘迅速停下来，这是利用了电磁阻尼规律，故③正确； ④ 转动把手时下面的闭合铜线框随 U 形磁铁同向转动，这是电磁驱动，故④错误． 故选 A。 6．B 【详解】 A、质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象．故 A 错误． B、电磁炉是利用电磁感应原理理．故 B 正确． C、电吹风利用电流的热效应，故 C 错误； D、回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速．故 D 错误． 故选 B． 【点睛】本题考查对现代科技装置和产品原理的理解能力，基本题，不应失分． 7．A 【详解】 涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的． A．涡流就是电磁感应的一种，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 A 对；B 错． C、涡流既有磁效应也有热效应，C 错； D、硅钢能被磁铁吸引，所以能产生涡流;D 错； 故答案选 A. 8．B 【详解】 金属探测器能探测金属，是根据电磁感应现象，即金属在磁场中切割磁感线运动时产生感 应电流，选项 B 正确。 9．BD 【详解】 电动机应用了线圈在磁场中受到安培力转动．故 A 错误．电磁灶里面的线圈中变化的电流， 产生变化的磁场，从而形成涡流，根据电流的热效应进行加热．故 B 正确．电磁流量计应 用了带电粒子在磁场中受力的原理制成的，选项 C 错误；日光灯启动时利用了“自感”所产 生的高压．故 D 正确．故选 BD． 10．BC 【解析】 【详解】 AB.因为探测环中的发射线圈通以正弦式电流，非均匀变化的电流产生变化的电场，所以 被测金属物中产生的是交变电场，形成交变电流，A 错误 B 正确。 C.探测器应用的原理是涡流，相对静止也可以产生涡流，C 正确。 D.只要是金属物品就会产生涡流现象，手机是金属制品，不发信号也会被探测到，D 错误。 11．BCD 【详解】 A．真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，故 A 错误； B．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，故 B 正确； C．变压器的铁芯所使用的材料是硅钢，主要原因是硅钢是铁磁性材料并且具有较大