Question

5．閱讀《跳躍環(huán)》一文，回答下列問題
跳躍環(huán)   同學(xué)們在科技館看到展品跳躍環(huán)：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著鋁環(huán)，如圖1所示．

   其中一個線圈通交流電，另一個線圈通直流電．通電后看到：兩個鋁環(huán)都跳躍起來了．通交流電的線圈上方的鋁環(huán)跳躍之后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(huán)跳躍后，回落到接近底部時，速度會迅速減小，但最后還是會緩緩落到底部．為什么會有這種現(xiàn)象呢？當通過鋁環(huán)內(nèi)部的磁場發(fā)生變化時，鋁環(huán)內(nèi)部將產(chǎn)生感應(yīng)電流．這種電流在金屬內(nèi)形成閉合回路，猶如水的旋渦一般，稱之為渦流．由渦流形成的磁場被稱為渦流磁場．線圈通電時會產(chǎn)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(huán)內(nèi)部磁場的變化很快，于是鋁環(huán)內(nèi)會產(chǎn)生強大的電流（即渦流）．同時，渦流會產(chǎn)生與線圈磁場相反的磁場，兩個磁場相互排斥，鋁環(huán)便會彈跳起來．鋁環(huán)跳起后，如果線圈中通的是直流電，線圈產(chǎn)生的磁場不變，因此鋁環(huán)只有在運動時其內(nèi)部磁場才會有變化，并產(chǎn)生感應(yīng)電流．在下落過程中，鋁環(huán)的感應(yīng)電流會使下落的速度減小．如果是交流電，線圈產(chǎn)生的磁場會周期變化，因此鋁環(huán)不論是運動還是靜止，其內(nèi)部磁場時刻都在變化，即其內(nèi)部時刻都會有感應(yīng)電流．在某一特定位置，鋁環(huán)所受的磁場力與重力達到平衡，鋁環(huán)就會在這里靜止．
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）當線圈通電時，周圍就會產(chǎn)生磁場，這是電流的磁效應(yīng)．
（2）線圈中通入交流電，能使鋁環(huán)跳起后停在空中．（選填“交流”或“直流”）
（3）鋁環(huán)向上跳起是因為鋁環(huán)中強大電流產(chǎn)生的磁場與通電線圈產(chǎn)生的磁場相互排斥．（選填“吸引”或“排斥”）
（4）若鋁環(huán)中間有缺口，不能形成閉合的圓環(huán)，鋁環(huán)不能向上跳起．（選填“能”或“不能”）

Answer 1

分析 （1）通電導(dǎo)線周圍存在磁場，這是電流的磁效應(yīng)；
（2）根據(jù)“其中一個線圈通交流電，另一個線圈通直流電．通電后看到：兩個鋁環(huán)都跳躍起來了．通交流電的線圈上方的鋁環(huán)跳躍之后會懸浮在一定的高度上，”可得出結(jié)論；
（3）由“渦流會產(chǎn)生與線圈磁場相反的磁場，兩個磁場相互排斥，鋁環(huán)便會彈跳起來”可得出答案．
（4）根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件來解答．

解答 解：（1）當線圈通電時，周圍就會產(chǎn)生磁場，這是電流的磁效應(yīng)．
（2）由材料“通交流電的線圈上方的鋁環(huán)跳躍之后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(huán)跳起后停在空中．
（3）由材料“渦流會產(chǎn)生與線圈磁場相反的磁場，兩個磁場相互排斥，鋁環(huán)便會彈跳起來”可知，因此鋁環(huán)向上跳起是因為鋁環(huán)中強大電流產(chǎn)生的磁場與通電線圈產(chǎn)生的磁場相互排斥；
（4）由題意知要產(chǎn)生渦流必須是閉合回路，故若鋁環(huán)中間有缺口，不能形成閉合的圓環(huán)，鋁環(huán)不能向上跳起．
故答案為：（1）磁；（2）交流；（3）排斥；（4）不能．

點評 本題考查了學(xué)生對電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的辨別的了解和掌握，本題屬于信息給予題，答案都在材料中，要求認真閱讀材料．