2.利用所學物理知識,可以初步了解安檢中常用的一種手持金屬探測器的工作原理及相關(guān)問題.這種手持金屬探測器工作時,因其內(nèi)部的探測器線圈內(nèi)通有一定頻率(該頻率可在固定的頻率范圍內(nèi)調(diào)節(jié))的正弦交變電流,產(chǎn)生迅速變化的磁場.如果該種探測器附近有金屬物品,在金屬物品中會感應出渦流,渦流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流,引發(fā)探測器蜂鳴報警.金屬物品中感應出的渦流越大對探測器線圈中的電流的影響越大,金屬物品中感應出渦流的大小與正弦交變電流的頻率以及被檢測金屬物品的尺寸和導電的性能有關(guān).關(guān)于該種金屬探測器,下列說法中正確的是( 。
A.金屬物品中產(chǎn)生的渦流的變化頻率與探測器線圈中的交變電流的頻率可能不同
B.當探測器中通有的交變電流頻率不在工作頻率范圍內(nèi)時,被檢測金屬物品中就不產(chǎn)生感應電流
C.探測器線圈中通低頻率的正弦交變電流更容易檢測出尺寸小、電阻率大的金屬物品
D.該種金屬探測器能檢測有無金屬物品,但不能準確區(qū)分金屬的種類

分析 金屬探測器在探測金屬時,由于在被測金屬中產(chǎn)生的渦流從而使報警器工作,結(jié)合其工作的原理逐項分析即可.

解答 解:A、金屬探測器利用的是電磁感應現(xiàn)象,金屬物品中產(chǎn)生的渦流的變化頻率與探測器線圈中的交變電流的頻率是相同的;故A錯誤;
B、金屬探測器探測金屬時,被測金屬中感應出渦流,與探測器中通有的交變電流頻率無關(guān);故B錯誤;
C、探測過程中工作時,當探測器靠近金屬物體時,能在金屬中形成渦流,渦流的大小強弱與該物體的電阻率有關(guān),電阻率越大,則渦電流的強度越小,所以探測器線圈中通低頻率的正弦交變電流更難檢測出尺寸小、電阻率大的金屬物品.故C錯誤;
D、探測過程中工作時,當探測器靠近金屬物體時,能在金屬中形成渦流,進而引起線圈中電流的變化;能檢測有無金屬物品,但不能準確區(qū)分金屬的種類;故D正確;
故選:D

點評 本題考查渦流的工作原理,要注意明確只有金屬物體相對探測器運動時才能產(chǎn)生渦流.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,兩根光滑平行金屬導軌MN和PQ固定在水平面上,左端接有阻值R=4Ω的電阻,處于方向豎直向下的勻強磁場(磁場足夠大)中.在導軌所在平面內(nèi),垂直于導軌放一質(zhì)量m=0.5kg的金屬桿,接在導軌間的金屬桿電阻r=1Ω,金屬桿與導軌接觸良好,導軌足夠長且電阻不計.平面內(nèi)恒力F=0.5N垂直作用于金屬桿上,金屬桿沿導軌方向向右做勻速運動,此時電阻R上的電功率P=4W.求:
(1)通過電阻R的電流的大小和方向;
(2)金屬桿向右勻速運動時的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

8.用50N的力拉一個質(zhì)量為10kg的物體在水平地面上前進,如圖所示,若物體前進了10m,拉力F做的功為400J,重力做的功為0J;如果物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,則物體克服阻力做的功為70J,撤去外力后物體還能滑行33m.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示,在粗糙水平臺階上有一輕彈簧,左端固定在A點,彈簧處于自然狀態(tài)時其右端位于臺階右邊緣O點,臺階右側(cè)固定了$\frac{1}{4}$圓弧擋板,圓弧半徑R=1m,圓心為O.P為圓弧上的一點,以圓心O為原點建立平面直角坐標系,OP與x軸夾角53°(sin53°=0.8),用質(zhì)量m=2kg的小物塊,將彈簧壓縮到B點后由靜止釋放,小物塊最終水平拋出并擊中擋板上的P點,物塊與水平臺階表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,BO間的距離s=0.8m,g取10m/s2,下列說法正確的是(  )
A.物塊離開O點時的速度大小為1.5m/s
B.彈簧在B點時具有的彈性勢能為10.25J
C.改變彈簧的彈性勢能,物塊做平拋運動,可能垂直落到擋板上
D.改變彈簧的彈性勢能,擊中擋板時物塊的最小動能為10$\sqrt{3}$J

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.圖示是某同學做“研究勻變速直線運動”實驗時得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G 是紙帶上7個連續(xù)的點,把最小刻度為1 mm的刻度尺放在紙帶上測量點與點之間的距離,已知打點計時器連接的是頻率為50Hz的交變電流.

(1)打下E點時物體的速度為0.60m/s.
(2)物體運動的加速度為5.0m/S2
(3)如果實驗中打下紙帶時交變電流的實際頻率略小于50 Hz,則速度的測量值與實際值相比是偏大、加速度的測量值與實際值相比是偏大(填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.交流發(fā)電機的線圈轉(zhuǎn)到線圈平面與中性面垂直時,下列說法正確的是( 。
A.電流將改變方向B.磁場方向和線圈平面平行
C.線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大D.穿過線圈的磁通量最大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,ABCD為一矩形導體框,處于勻強磁場中,O1O1′與O2O2′為ABCD的兩條對稱軸,開始時ABCD所在平面與磁場垂直,若讓線框分別以角速度ω1、ω2繞O1O1′、O2O2′勻速轉(zhuǎn)動,已知AB=CD=n,AD=BC=2n,則下列說法正確的是( 。
A.若ω1=$\frac{{ω}_{2}}{2}$時,則產(chǎn)生的感應電動勢的峰值相等
B.若ω12時,兩種情況下電流最大時安培力的功率相等
C.若ω12時,兩種情況下電流的有效值之比I1:I2=2:1
D.因為導體框勻速轉(zhuǎn)動,動能不變,而又產(chǎn)生了電能,所以此電磁感應現(xiàn)象不滿足能量守恒定律

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.在做用打點計時器測速度的實驗時,要用到打點計時器,打點計時器是一種計時儀器,其電源頻率為50Hz,常用的電磁打點計時器使用的是交流電(直流電,交流電),電壓4V-6V.它們是每隔0.02s打一個點.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,記錄小車運動的紙帶如圖所示,圖中前幾個點模糊,從A點開始每5個點取1個計數(shù)點,則小車通過D點時速度是1.44m/s(保留三位有效數(shù)字)小車運動的加速度是2.02m/s2(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示是某人在投飛鏢,飛鏢在飛行途中受到的力有( 。
A.推力B.重力、空氣阻力
C.重力、推力D.重力、推力、空氣阻力

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