閱讀《跳躍環》一文，回答下列問題跳躍環  同學們在科技館看到展品跳躍環：兩個不同高度的圓柱形鐵芯底部各有一個線...

問題詳情：

閱讀《跳躍環》一文，回答下列問題

跳躍環   同學們在科技館看到展品跳躍環：兩個不同高度的圓柱形鐵芯底部各有一個線圈，線圈上方的鐵芯上各套着鋁環，如圖1所示．

   其中一個線圈通交流電，另一個線圈通直流電．通電後看到：兩個鋁環都跳躍起來了．通交流電的線圈上方的鋁環跳躍之後會懸浮在一定的高度上，如圖2所示；而通直流電的線圈上方的鋁環跳躍後，回落到接近底部時，速度會迅速減小，但最後還是會緩緩落到底部．爲什麼會有這種現象呢？當透過鋁環內部的磁場發生變化時，鋁環內部將產生感應電流．這種電流在金屬內形成閉合迴路，猶如水的旋渦一般，稱之爲渦流．由渦流形成的磁場被稱爲渦流磁場．線圈通電時會產生磁場，且磁感線在靠近線圈的地方較密．不論是直流電還是交流電，在這一瞬間，鋁環內部磁場的變化很快，於是鋁環內會產生強大的電流（即渦流）．同時，渦流會產生與線圈磁場相反的磁場，兩個磁場相互排斥，鋁環便會*跳起來．鋁環跳起後，如果線圈中通的是直流電，線圈產生的磁場不變，因此鋁環只有在運動時其內部磁場纔會有變化，併產生感應電流．在下落過程中，鋁環的感應電流會使下落的速度減小．如果是交流電，線圈產生的磁場會週期變化，因此鋁環不論是運動還是靜止，其內部磁場時刻都在變化，即其內部時刻都會有感應電流．在某一特定位置，鋁環所受的磁場力與重力達到平衡，鋁環就會在這裏靜止．

請根據上述材料，回答下列問題：

（1）當線圈通電時，周圍就會產生磁場，這是電流的　　效應．

（2）線圈中通入　　電，能使鋁環跳起後停在空中．（選填“交流”或“直流”）

（3）鋁環向上跳起是因爲鋁環中強大電流產生的磁場與通電線圈產生的磁場相互　　．（選填“吸引”或“排斥”）

（4）若鋁環中間有缺口，不能形成閉合的圓環，鋁環　　向上跳起．（選填“能”或“不能”）

【回答】

【考點】磁場對通電導線的作用．

【分析】（1）通電導線周圍存在磁場，這是電流的磁效應；

（2）根據“其中一個線圈通交流電，另一個線圈通直流電．通電後看到：兩個鋁環都跳躍起來了．通交流電的線圈上方的鋁環跳躍之後會懸浮在一定的高度上，”可得出結論；

（3）由“渦流會產生與線圈磁場相反的磁場，兩個磁場相互排斥，鋁環便會*跳起來”可得出*．

（4）根據產生感應電流的條件來解答．

【解答】解：（1）當線圈通電時，周圍就會產生磁場，這是電流的磁效應．

（2）由材料“通交流電的線圈上方的鋁環跳躍之後會懸浮在一定的高度上”可知，因此線圈中通入交流電，能使鋁環跳起後停在空中．

（3）由材料“渦流會產生與線圈磁場相反的磁場，兩個磁場相互排斥，鋁環便會*跳起來”可知，因此鋁環向上跳起是因爲鋁環中強大電流產生的磁場與通電線圈產生的磁場相互排斥；

（4）由題意知要產生渦流必須是閉合迴路，故若鋁環中間有缺口，不能形成閉合的圓環，鋁環不能向上跳起．

故*爲：（1）磁；（2）交流；（3）排斥；（4）不能．

知識點：電動機

題型：綜合題