在现代家庭的厨房中,电磁炉是家庭主妇非常青睐的炊具,它具有热效率高、温控准确、安全性好、清洁卫生等特点。利用以下材料并结合已学习的电磁学知识分析、讨论相关问题。
上图是描述电磁炉工作原理的示意图。电磁炉的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时,会产生磁场,这个磁场的大小和方向是随电流不断变化的,这个变化的磁场又会使放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流,由于锅底有电阻,所以感应电流又会在锅底产生热效应,这些热能便能起到加热物体的作用。
因为电磁炉是由电磁感应产生电流,利用电流的热效应产生热量,所以不是所有的锅或器具都适用。适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅;不适用的有陶瓷锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等。
综合以上材料分析下列问题:
(1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可):
① ;
② ;
③ 。
(2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是 ;
电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是 。
高频焊接是一种常用的焊接方法,其焊接的原理如图所示。将半径为10 cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1 000匝线圈中,然后在线圈中通以高频的交变电流,线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场,磁场的磁感应强度B的变化率为10π T/s。焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍。工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R0=10-2π Ω·m-1,焊接的缝宽非常小。则焊接过程中焊接处产生的热功率为________。(计算中可取π2=10,不计温度变化对电阻的影响,结果保留一位有效数字)
如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动。从上向下看,当磁铁逆时针转动时,则( )
A.线圈将逆时针转动,转速与磁铁相同
B.线圈将逆时针转动,转速比磁铁小
C.线圈转动时将产生大小、方向周期性变化的电流
D.线圈转动时感应电流的方向始终是abcd
如图所示,闭合金属环从光滑曲面上h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升。设环的初速度为0,不计摩擦,曲面处在图中磁场中,则( )
A.若是匀强磁场,环滚上的高度小于h
B.若是匀强磁场,环滚上的高度等于h
C.若是非匀强磁场,环滚上的高度等于h
D.若是非匀强磁场,环滚上的高度小于h
位于光滑水平面的小车上放置一螺线管,一个比螺线管长的条形磁铁沿着螺线管的轴线水平穿过,如图所示,在此过程中( )
A. 磁铁做匀速直线运动 B. 磁铁做减速运动
C. 小车向右做加速运动 D. 小车先加速后减速
在水平放置的光滑导轨上,沿导轨固定一个条形磁铁,如图所示。现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙,使它们从导轨上的A点以某一初速度向磁铁滑去。各滑块在未接触磁铁前的运动情况将是( )
A.都做匀速运动 B.甲、乙做加速运动
C.甲、乙做减速运动 D.乙、丙做匀速运动