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
【解析】线圈在进入磁场和离开磁场时，磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少．最后线圈在磁场下面摆动，机械能守恒．在整个过程中减少的机械能转变为焦耳热，在达到稳定摆动的整个过程中，金属环减少的机械能为mg，即热量Q＝mg．
