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20xx教科版高中物理選修一第1章第7節渦流選學課時作業(存儲版)

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【正文】璃杯中的水不會升溫．點評渦流是在導體內產生的，而且穿過回路的磁通量必須是變化的，此題能說明電磁爐的原理． 2．機場的安檢門可以利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品，安檢門中接有線圈，線圈中通以交變電流，關于其工作原理，以下說法正確的是 ( ) A．人身上攜帶的金屬物品會被地磁場磁化，在線圈中產生感應電流 B．人體在線圈交變電流產生的磁場中運動，產生感應電動勢并在金屬物品中產生感應電流 C．線圈產生的交變磁場會在金屬物品中產生交變的感應電流 D．金屬物品中感應電流產生的交變磁場會在線圈中產生感應電流答案 CD 解析一般金屬物品不一定能被磁化，且地磁場很弱，即使金屬被磁化磁性也很弱，作為導體的人體電阻很大，且一般不會與金屬物品構成回路，故 A、 B錯誤；安檢門利用渦流探測金屬物品的工作原理是：線圈中交變電流產生交變磁場，使金屬物品中產生渦流，故 C正確；該渦流產生的磁場又會在線圈中產生感應電流，而線圈中交變電流的變化可以被檢測，故 D項正確．點評金屬探測利用了渦流的磁效應．知識點二電磁阻尼 3．有一個銅盤，輕輕撥動它，能長時間地繞軸自由轉動．如果在轉動時把蹄形磁鐵的兩極放在銅盤邊緣，但并不與銅盤接觸，如圖 3所示，銅盤就能在較短時間內停止轉動，分析這個現象產生的原因．圖 3 答案見解析解析銅盤轉動時如果加上磁場，則在銅盤中產生渦流，磁場對這個渦流的作用力阻礙它的轉動，故在較短的時間內銅盤停止轉動．點評當導體在磁場中運動時，導體中的感應電流受到安培力的作用阻礙導體運動，即安培力為電磁阻尼的阻力． 4所示，是稱為阻尼擺的示意圖，在輕質桿上固定一金屬薄片，輕質桿可繞上端O點為軸在豎直面內轉動，一有界磁場垂直于金屬薄片所在的平面．使擺從圖中實線位置釋放，擺很快就會停止擺動；若將擺改成梳齒狀，還是從同一位置釋放，擺會擺動較長的時間．試定性分析其原因．圖 4 答案見解析解析第一種情況下，阻尼擺進入有界磁場后，在金屬薄片中會形成渦流，渦流使金屬薄片受安培力的作用，阻礙其相對運動，所以會很快停下來；第二種情況下，將金屬擺改成梳齒狀，阻斷了渦流形成的回路，從而減弱了渦流，受到安培力的阻礙會比先前小得多，所以會擺動較長的時間．點評防止電磁阻尼的途徑為阻止或減弱渦流的產生．【方法技巧練】渦流能量問題的處理技巧 5．彈簧上端固定，下端懸掛一根磁鐵．將磁鐵托起到某一高度后放開，磁鐵能上下振動較長時間才停下來．如圖 5所示，如果在磁鐵下端放個固定的閉合線圈，使磁鐵上下振動時穿過它，磁鐵就會很快地停下來，解釋這個現象，并說明此現象中能量轉化的情況．圖 5 答案見解析解析當磁鐵穿過固定的閉合線圈時，在閉合線圈中產生感應電流，感應電流的磁場會阻礙磁鐵向線圈靠近或離開，也就使磁鐵振動時除了空氣阻力外，還有線圈的磁場力作為阻力，克服阻力需要做的功較多，

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