資源簡介

第二章　第3節　渦流、電磁阻尼和電磁驅動
(分值：100分)
選擇題1～10題，每小題8分，共80分，11～12題，每小題10分，共20分，合計100分。
基礎對點練
題組一　電磁感應中的感生電場
1.(2024·江蘇連云港高二期中)現代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。如圖甲所示是它的基本原理圖，上、下為電磁體的兩個磁極，磁極之間有一個環形真空室，電子在真空室中做圓周運動。關于該加速器，下列說法正確的是(　　)
該加速器中洛倫茲力對電子做功，使電子被加速
只有電磁體線圈中的電流方向變化才能實現對電子加速
俯視該加速器讓電子按圖乙中運動方向加速，電磁體線圈中電流應該由小變大
俯視該加速器讓電子按圖乙中運動方向加速，此時的感生電場是逆時針方向
2.(2024·復旦附中高二期中)著名物理學家費曼曾設計過這樣一個實驗裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心豎直的光滑軸自由轉動，在圓板的中部有一個線圈，圓板的四周固定著一圈金屬小球，如圖所示。在線圈接通電源的瞬間發現圓板做順時針轉動(俯視)，則下列說法正確的是(　　)
圓板上的金屬小球一定帶正電
圓板上的金屬小球一定帶負電
圓板上的金屬小球可能不帶電
圓板上的金屬小球可能帶負電
題組二　渦流
3.變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成，而不采用一塊整硅鋼，這是為了(　　)
增大渦流，提高變壓器的效率
減小渦流，提高變壓器的效率
增大渦流，減小鐵芯的發熱量
減小渦流，增加鐵芯的發熱量
4.(多選)如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現接通交流電源，過了幾分鐘，杯內的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時間，下列措施可行的有(　　)
增加線圈的匝數
提高交流電源的頻率
將金屬杯換為瓷杯
取走線圈中的鐵芯
題組三　電磁阻尼和電磁驅動
5.(多選)(2024·福建漳州高二期末)電磁阻尼現象在日常生活中得到廣泛應用，如汽車的減震懸架，精密實驗儀器的防震裝置等。某減震座椅工作原理示意圖如圖所示，除了彈簧之外，中間還有磁體和固定在底座上的線圈，在震動過程中磁體可在線圈內上下移動。則(　　)
對調磁體的磁極，起不到減震效果
對調磁體的磁極，不影響減震效果
線圈的匝數越少，電磁阻尼現象越明顯
線圈的匝數越多，電磁阻尼現象越明顯
6.(多選)位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個比螺線管長的條形磁體沿著螺線管的軸線以初速度v水平穿過(忽略重力對磁體的影響)，如圖所示，在此過程中(　　)
磁體做勻速直線運動
磁體做減速運動
小車向右做加速運動
小車先加速后減速
7.(多選)圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結構示意圖，在金屬飛輪的外側有一些磁體(與飛輪不接觸)，人用力蹬車帶動飛輪旋轉時，磁體會對飛輪產生阻礙作用，拉動旋鈕拉線可以改變磁體與飛輪間的距離。下列說法正確的有(　　)
飛輪受到的阻力主要來源于磁體對它的安培力
飛輪轉速一定時，磁體越靠近飛輪，飛輪受到的阻力越小
磁體和飛輪間的距離一定時，飛輪轉速越大，受到的阻力越小
磁體和飛輪間的距離一定時，飛輪轉速越大，內部的渦流越強
綜合提升練
8.(2024·江蘇泰州高二期末)下列關于教材中四幅插圖的說法正確的是(　　)
甲圖中當搖動手柄使得蹄形磁體轉時，鋁框會同向轉動，且和磁體轉得一樣快
乙圖中探測地雷的探測器通過長柄線圈中的電流是變化電流
丙圖是通過電磁爐生成的電磁波對食物加熱
丁圖中磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁驅動的作用
9.如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁體，四個磁極之間的距離相等，當兩塊磁體以相同的速度勻速向右通過線圈時，線圈始終靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向是(　　)
先向左、后向右
先向左、后向右、再向左
一直向右
一直向左
10.渦流、電磁驅動和電磁阻尼都是電磁感應現象，三者常常有緊密聯系。下列說法正確的是(　　)
圖甲中，如果在上、下振動的磁體下固定一個鋁板，磁體會很快靜止下來，這屬于電磁阻尼現象
圖甲中，如果在上、下振動的磁體下固定一個鋁板，磁體振動時，鋁板中會產生渦流，渦流對磁體總有排斥作用
圖乙中，豎直放置的蹄形磁體轉動后，同軸的閉合線圈會與蹄形磁體同向轉動，這屬于電磁阻尼現象
圖乙中，蹄形磁體勻速轉動時間足夠長，閉合線圈的轉速可以大于蹄形磁體的轉速
11.英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環水平放置，環內存在豎直向上的勻強磁場，環上套一帶電荷量為＋q的小球，已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是(　　)
0 r2qk
2πr2qk πr2qk
12.(2024·江蘇無錫高二期末)某研究小組制作了一儀表，發現指針在示數附近的擺動很難停下，使讀數變得困難。在指針轉軸上裝上扇形鋁板或扇形鋁框，在合適區域加上磁場，可以解決此困難。下列方案合理的是(　　)
A B
C D
第3節　渦流、電磁阻尼和電磁驅動
1.C　[洛倫茲力對電子不做功，電子感應加速器是利用感生電場使電子加速，故A錯誤；電磁體線圈中電流變大，產生的磁感應強度變大，由楞次定律可知，此時的感生電場是順時針方向，電子受到逆時針方向的電場力，使得電子的速度變大，故C正確，D錯誤；只有電磁體線圈中的電流大小變化才能實現對電子加速，故B錯誤。]
2.D　[線圈通電瞬間，根據麥克斯韋電磁場理論可知，變化的磁場產生電場，從而使帶電的金屬小球受到電場力，使圓板轉動起來，但由于線圈中電流方向未知，產生的感生電場的方向未知，所以不能確定小球的電性，但若小球不帶電，那么就不會受到感應電場的電場力，圓板就不會轉動，故D正確，A、B、C錯誤。]
3.B　[變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成，而不采用一塊整硅鋼，這是為了減小渦流，減小鐵芯的發熱量，減小功率損失P損，根據η＝×100%，從而提高變壓器的效率，故B正確。]
4.AB　[當電磁鐵接通交流電源時，金屬杯處在變化的磁場中產生渦流從而發熱，使水溫升高。要縮短加熱時間，需增大渦流，即增大感應電動勢或減小電阻。增加線圈匝數、提高交流電源的頻率都是為了增大感應電動勢；陶瓷杯不能產生渦電流；取走鐵芯會導致磁性減弱而減小感應電動勢，故A、B正確，C、D錯誤。]
5.BD　[對調磁體的磁極，震動過程中線圈仍會產生感應電流，不影響減震效果，故A錯誤，B正確；根據法拉第電磁感應定律E＝n，線圈的匝數越多，產生的感應電動勢越大，線圈中的電流越大，電磁阻尼現象越明顯，故C錯誤，D正確。]
6.BC　[磁體水平穿入螺線管時，管中將產生感應電流，由楞次定律知該感應電流產生的磁場阻礙磁體的運動。同理，磁體穿出時，由楞次定律知感應電流產生的磁場阻礙磁體的運動，故整個過程中，磁體做減速運動，故A錯誤，B正確；而對于小車上的螺線管來說，在此過程中，螺線管受到的安培力都是水平向右的，這個安培力使小車向右運動，故小車一直做加速運動，故C正確，D錯誤。]
7.AD　[根據題意，人用力蹬車帶動飛輪旋轉時，磁體會對飛輪產生阻礙作用，飛輪受到的阻力主要來源于磁體對它的安培力，選項A正確；飛輪轉速一定時，磁體越靠近飛輪，飛輪受到的安培力越大，即阻力越大，選項B錯誤；磁體和飛輪間的距離一定時，飛輪轉速越大，磁通量的變化率越大，則飛輪內部的渦流越強，產生的安培力越大，受到的阻力越大，選項C錯誤，D正確。]
8.B　[根據電磁驅動原理，圖甲中搖動手柄使得蹄形磁體轉時，鋁框會同向轉動，且比磁體轉的慢，故A錯誤；探測地雷的探雷器是利用渦流工作的，士兵手持一個長柄線圈在地面上掃過，線圈中通有變化的電流，如果地下埋著金屬物品，金屬中感應出渦流，渦流的磁場反過來影響線圈中的電流，使儀器報警，故B正確；電磁爐是采用渦流加熱食物的，故C錯誤；丁圖中磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁阻尼的作用，故D錯誤。]
9.D　[根據楞次定律的“來拒去留”結論可知，當兩磁體靠近線圈時，線圈要阻礙其靠近，有向右移動的趨勢，受到木板的摩擦力向左；當磁體遠離時，線圈要阻礙其遠離，仍有向右移動的趨勢，受到木板的摩擦力方向仍是向左的，故選項D正確。]
10.A　[圖甲中，磁體振動時鋁板中磁通量會發生變化，會產生感應電流即渦流，根據楞次定律，可知渦流對磁體運動有阻礙作用，即靠近時排斥，遠離時吸引，這屬于電磁阻尼現象，故A正確，B錯誤；圖乙中，蹄形磁體轉動時，穿過閉合線圈的磁通量會變化，會產生感應電流，感應電流阻礙它們之間的相對運動，所以同軸的閉合線圈會與蹄形磁體同向轉動，這是電磁驅動現象，閉合線圈的轉速一定小于蹄形磁體的轉速，不然就不會有感應電流，也就不會有動力，故C、D錯誤。]
11.D　[根據法拉第電磁感應定律可知，該變化磁場產生的感生電動勢為E＝·S＝kπr2，小球在環上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小W＝qE＝πr2qk，故選項D正確。]
12.A　[A圖是鋁板，磁場在鋁板中間，無論指針偏轉角度大小，都會在鋁板上產生渦流，起到電磁阻尼的作用，指針會很快穩定的停下，便于讀數，A方案合理；如圖B、D所示，當指針向左偏轉時，鋁框或鋁板可能會離開磁場，產生不了渦流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，B、D方案不合理；C圖是鋁框，磁場在鋁框中間，當指針偏轉角度較小時，鋁框不能切割磁感線，不能產生感應電流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，C方案不合理。]第3節　渦流、電磁阻尼和電磁驅動
學習目標　1.了解感生電場的概念。2.知道渦流、電磁驅動和電磁阻尼的概念，理解渦流的產生原理。3.理解電磁驅動和電磁阻尼的原理，了解其在生產和生活中的應用。
知識點一　電磁感應現象中的感生電場
1.感生電場
　　　　　　認為，磁場變化時會在空間激發一種　　　　，這種電場叫作感生電場。
2.感生電動勢
由感生電場產生的電動勢叫感生電動勢。
3.電子感應加速器
電子感應加速器是利用　　　　　　使電子加速的設備，當電磁鐵線圈中　　　　的大小、方向發生變化時，產生的感生電場使電子加速。
4.感生電場的理解
（1）變化的磁場周圍產生感生電場，與閉合電路是否存在無關。如果在變化磁場中放一個閉合電路，自由電荷在感生電場的作用下發生定向移動，產生感應電流。即
（2）感生電場可用電場線形象描述。感生電場是一種漩渦電場，電場線是閉合的，而靜電場的電場線不閉合。
（3）感生電場的方向根據楞次定律和安培定則判斷，感生電動勢的大小由法拉第電磁感應定律E＝n計算。
5.感生電場與靜電場的區別
靜電場 感生電場
產生條件 由電荷激發 由變化的磁場激發
電場線 特點　 靜電場的電場線總是始于正電荷或無限遠處，終止于負電荷或無限遠處，不閉合、不相交、也不相切 感生電場的電場線是閉合曲線，沒有終點和起點
電場對 電荷做功 單位正電荷在靜電場中沿閉合路徑運動一周時，電場力所做的功為零 單位正電荷在感生電場中沿閉合路徑運動一周時，電場力所做的功不為零
電場方向 的判斷方法 正電荷所受電場力的方向與靜電場的方向一致；沿電場線的切線方向 感生電場方向是根據磁場的變化情況由楞次定律和安培定則判斷的
【思考判斷】
（1）只要磁場變化，即使沒有電路，在空間也將產生感生電場。（　　）
（2）處于變化磁場中的導體，其內部自由電荷定向移動，是由于受到感生電場的作用。（　　）
例1 （多選）某空間出現了如圖所示的磁場，當磁感應強度變化時，在垂直于磁場的方向上會產生感生電場，有關磁感應強度的變化與感生電場的方向關系，下列描述正確的是（　　）
A.當磁感應強度均勻增大時，感生電場的電場線從上向下看應為順時針方向
B.當磁感應強度均勻增大時，感生電場的電場線從上向下看應為逆時針方向
C.當磁感應強度均勻減小時，感生電場的電場線從上向下看應為順時針方向
D.當磁感應強度均勻減小時，感生電場的電場線從上向下看應為逆時針方向
判斷感生電場方向的思路
訓練1 （多選）下列說法正確的是（　　）
A.感生電場由變化的磁場產生
B.恒定的磁場也能在周圍空間產生感生電場
C.感生電場的方向也同樣可以用楞次定律和安培定則來判定
D.感生電場的電場線是閉合曲線，其方向一定是沿逆時針方向
知識點二　渦　流
在一鐵塊的外面繞有如圖所示的線圈，當線圈通有如圖所示的交變電流時，請問鐵塊中有感應電流嗎？如果有，它的形狀像什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.定義：在變化的磁場中的導體內產生的　　　　　　，就像水中的漩渦，所以把它叫作渦電流，簡稱渦流。
2.應用
（1）渦流　　　　　　的應用：真空冶煉爐、電磁爐等。
（2）渦流　　　　　　的應用：探雷器、安檢門等。
3.防止
電動機、變壓器等設備中為防止鐵芯中　　　　　　　　而導致浪費能量，損壞電器，應采取如下措施：
（1）增大鐵芯材料的　　　　；
（2）用互相絕緣的　　　　疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯。
4.對渦流的進一步理解
（1）渦流產生的本質：電磁感應現象。
（2）渦流產生的條件：穿過金屬塊的磁通量發生變化，渦流的大小正比于磁通量的變化率。
（3）渦流的特點：整個金屬塊回路的電阻一般很小，渦電流很大，發熱功率很大。
（4）能量轉化：金屬塊放在變化的磁場中，磁場能轉化為電能，電能在金屬塊中轉化為內能，導體內部發熱的原理是電流的熱效應。
【思考判斷】
（1）渦流不是感應電流，而是一種有別于感應電流的特殊電流。（　　）
（2）渦流跟平時常見的感應電流一樣，都是因為穿過導體的磁通量變化而產生的。（　　）
（3）導體中有渦流時，導體沒有和其他元件組成閉合回路，故導體不會發熱。（　　）
（4）渦流有熱效應，但沒有磁效應。（　　）
例2 （多選）（教材P36圖2.33改編）如圖所示，真空冶煉爐冶煉合金鋼時，在線圈中通入迅速變化的電流，爐內的金屬中產生渦流，渦流的熱量使金屬熔化。下列說法正確的是（　　）
A.爐內金屬中產生的渦流是感應電流
B.爐內金屬發生了電磁感應現象
C.處于變化的磁場中的金屬內都有渦流產生
D.爐內金屬電阻率越小，形成的渦流越小
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
訓練2 （多選）金屬探測器已經廣泛應用在考場檢測、車站安檢等領域，其利用的是電磁感應原理：探測器內的線圈中通以大小與方向快速變化的電流從而產生快速變化的磁場，該磁場會在金屬物體內部感應出“渦流”。“渦流”會產生磁場，從而影響原始磁場，導致檢測器發出蜂鳴聲而報警。下列說法正確的是（　　）
A.欲使待檢測物內部產生“渦流”，探測器需在待檢測物上方不停地晃動
B.探測器靜止在待檢測物上方，待檢測物內部仍然可以產生“渦流”
C.若待檢測物為塑料則不能報警，因為檢測區域內沒有磁通量變化
D.若待檢測物為塑料則不能報警，因為待檢測物中沒有能夠自由移動的帶電粒子或很少
知識點三　電磁阻尼和電磁驅動
（1）如圖甲所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁體，將磁體在同一高度釋放，下端放有固定的閉合線圈，磁體上下振動穿過線圈，磁體很快停止振動，而磁體下不放閉合線圈，磁體能振動較長時間，解釋這個現象；
（2）如圖乙所示，當順時針或逆時針轉動蹄形磁體時線圈怎樣轉動？使線圈轉動起來的動力是什么？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.電磁阻尼
（1）定義：當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力的方向總是　　　　導體運動的現象。
（2）應用：電學儀表中利用　　　　　　使指針很快地停下來，便于讀數。
2.電磁驅動
（1）產生：如果磁場相對于導體轉動，在導體中會產生感應電流，感應電流使導體受到　　　　的作用，　　　　使導體運動起來。
（2）應用：交流感應電動機。
【思考判斷】
（1）電磁阻尼、電磁驅動都是電磁感應現象，都遵循楞次定律和法拉第電磁感應定律。（　　）
（2）電磁阻尼是由于電磁感應中安培力阻礙導體與磁場的相對運動產生的，而電磁驅動是由于電磁感應現象中安培力增強磁場與導體間的相對運動產生的。（　　）
角度1　電磁阻尼
例3 某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發現表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議，該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運，發現表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是（　　）
A.未接導線時，表針晃動過程中表內線圈不產生感應電動勢
B.未接導線時，表針晃動劇烈是因為表內線圈受到安培力的作用
C.接上導線后，表針晃動過程中表內線圈不產生感應電動勢
D.接上導線后，表針晃動減弱是因為表內線圈受到安培力的作用
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度2　電磁驅動
例4 （2024·北京房山高二期中）如圖是一個鋁框放在蹄形磁體的兩個磁極之間。鋁框可以繞支點自由轉動，先使鋁框和磁體靜止，轉動磁體，觀察鋁框的運動，可以觀察到（　　）
A.鋁框與磁體轉動方向相反
B.鋁框始終與磁體轉動的一樣快
C.鋁框是因為受到安培力而轉動的
D.當磁體停止轉動后，如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框將保持勻速轉動
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
總結提升　
電磁阻尼 電磁驅動
不同點 成因 由導體在磁場中運動形成的 由磁場運動而形成的
效果 安培力方向與導體運動方向相反，為阻力 安培力方向與導體運動方向相同，為動力
能量 轉化 克服安培力做功，其他形式的能轉化為電能，最終轉化為內能 磁場能轉化為電能，通過安培力做功，電能轉化為導體的機械能
共同點 兩者都是電磁感應現象，導體受到的安培力都是阻礙導體與磁場間的相對運動
隨堂對點自測
1.（電磁感應中的感生電場）如圖所示，內壁光滑的塑料管彎成的圓環平放在水平桌面上，環內有一帶負電的小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當磁場突然增強時，小球將（　　）
A.沿順時針方向運動
B.沿逆時針方向運動
C.在原位置附近往復運動
D.仍然保持靜止狀態
2.（渦流）（2024·廣東清遠高二期末）電磁爐具有無明火、無污染、高效節能等優點，某同學仿照電磁爐原理自己制作了一個簡易電磁爐，其結構簡圖如圖所示。在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，接通交流電源，一段時間后杯內的水就會沸騰起來。下列說法正確的是（　　）
A.若將交流電源改為恒定電流，則簡易電磁爐仍能正常工作
B.若將金屬杯換作陶瓷器皿，則簡易電磁爐仍能正常工作
C.若僅增大交流電的頻率，則簡易電磁爐的功率增大
D.在線圈和金屬杯之間放一層絕緣墊片，簡易電磁爐將不能正常工作
3.（電磁阻尼）（2023·1月浙江選考，7）如圖甲所示，一導體桿用兩條等長細導線懸掛于水平軸OO′，接入電阻R構成回路。導體桿處于豎直向上的勻強磁場中，將導體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放，導體桿開始下擺。當R＝R0時，導體桿振動圖像如圖乙所示。若橫縱坐標皆采用圖乙標度，則當R＝2R0時，導體桿振動圖像是（　　）
第3節　渦流、電磁阻尼和電磁驅動
知識點一
1.麥克斯韋　電場　　3.感生電場　電流　
[思考判斷] (1)√　(2)√
例1 AD　[由楞次定律知，原磁場向上且磁感應強度在增大時，閉合導線中的感應電流的磁場方向向下，再由右手螺旋定則知感應電流的方向即感生電場的方向從上向下看應為順時針方向；同理可知，原磁場方向向上且磁感應強度減小時，感生電場的方向從上向下看應為逆時針方向，所以A、D正確。]
訓練1 AC　[磁場變化時在空間激發感生電場，其方向與所產生的感應電流方向相同，可由楞次定律和安培定則判斷，故A、C正確，B、D錯誤。]
知識點二
導學　提示　鐵塊中有感應電流，它的形狀像水中的漩渦。
知識梳理
1.感應電流　2.(1)熱效應　(2)磁效應
3.渦流過大　(1)電阻率　(2)硅鋼片
[思考判斷] (1)×　(2)√　(3)×　(4)×
例2 ABC　[渦流的實質是一種電磁感應現象，任何金屬處在變化的磁場中時，均產生感應電流，這樣的感應電流即為渦流，A、B、C正確；爐內金屬電阻率越小，形成的渦流越大，D錯誤。]
訓練2 BD　[因為金屬探測器中通的是大小與方向快速變化的電流，以致產生快速變化的磁場，故即使探測器靜止在待檢測物的上方，待檢測物中依然有感應電流產生，A錯誤，B正確；因為塑料制品近乎于絕緣體，導電性能極差，所以檢測區域中并非沒有磁通量變化，而是因為塑料內部沒有可自由移動的帶電粒子或極少，而使得待檢測物中無感應電流或電流太小不能引起報警，C錯誤，D正確。]
知識點三
導學　提示　(1)圖甲中下端放有閉合線圈，磁體上下振動時除了受空氣阻力外，還受到線圈的磁場阻力，所以很快停下來。
(2)當蹄形磁體順時針轉動時，線圈也順時針轉動；當蹄形磁體逆時針轉動時，線圈也逆時針轉動。線圈內產生感應電流，線圈受到安培力的作用，安培力作為動力使線圈轉動起來。
知識梳理
1.(1)阻礙　(2)電磁阻尼　　2.(1)安培力　安培力
[思考判斷] (1)√　(2)×
例3 D　[未接導線時，表針晃動過程中表內線圈產生感應電動勢，但不構成閉合回路，故不產生感應電流，不受安培力作用，A、B錯誤；接上導線后，表針晃動過程中表內線圈產生感應電動勢，在閉合回路中產生感應電流，受到安培力的作用，是電磁阻尼的表現，C錯誤，D正確。]
例4 C　[根據楞次定律的推論“來拒去留”可知，轉動磁體時，鋁框會跟著轉動，且轉動方向與磁體轉動方向一致，A錯誤；鋁框轉動的本質是磁體轉動過程中，穿過鋁框的磁通量發生了變化，在鋁框中產生了感應電流，然后感應電流受到磁體周圍的磁場對它的安培力作用，從而使鋁框轉動了起來，又因為感應電流的磁場只是阻礙磁通量的變化，并不是阻止，所以鋁框轉動的速度要比磁體慢，B錯誤，C正確；當磁體停止轉動后，鋁框由于慣性會繼續轉動，在轉動過程中與磁體的位置發生了變化，穿過鋁框的磁通量發生了變化，所以鋁框中產生感應電流，則鋁框中會有焦耳熱產生，鋁框的動能會慢慢減少，所以即使沒有空氣阻力和摩擦力鋁框也會停下來，D錯誤。]
隨堂對點自測
1.A　[磁感應強度的方向豎直向下，當磁場突然增強時，由楞次定律可知，感生電場沿逆時針方向，由于小球帶負電，所以小球將沿順時針方向運動，A正確。]
2.C　[交流電源產生變化的磁場，使通過金屬杯的磁通量發生變化而產生渦流，利用渦流來加熱食物或者水，如果將交流電源改為恒定電流或者將金屬杯換作陶瓷器皿，將不能再產生渦流，即簡易電磁爐不能正常工作，A、B錯誤；僅增大交流電的頻率，根據法拉第電磁感應定律可知，渦流增大，簡易電磁爐的功率增大，C正確；交流電源產生的變化的磁場能穿過絕緣墊片，通過金屬杯的磁通量仍會發生變化而產生渦流，故電磁爐仍能正常工作，D錯誤。]
3.B　[導體桿切割磁感線時，回路中產生感應電流，由楞次定律可知，導體桿受到的安培力總是阻礙導體桿的運動。當R從R0變為2R0時，回路中的電阻增大，則電流減小，導體桿所受安培力減小，即導體桿在擺動時所受的阻力減弱，所以桿從開始擺動到停止，運動的路程和經歷的時間變長，故B正確。](共55張PPT)
第3節　渦流、電磁阻尼和電磁驅動
第二章　電磁感應
1.了解感生電場的概念。
2.知道渦流、電磁驅動和電磁阻尼的概念，理解渦流的產生原理。
3.理解電磁驅動和電磁阻尼的原理，了解其在生產和生活中的應用。
學習目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
隨堂對點自測
02
課后鞏固訓練
03
知識點
1
知識點二　渦　流
知識點一　電磁感應現象中的感生電場
知識點三　電磁阻尼和電磁驅動
知識點一　電磁感應現象中的感生電場
1.感生電場
___________認為，磁場變化時會在空間激發一種______，這種電場叫作感生電場。
2.感生電動勢
由感生電場產生的電動勢叫感生電動勢。
3.電子感應加速器
電子感應加速器是利用__________使電子加速的設備，當電磁鐵線圈中_______的大小、方向發生變化時，產生的感生電場使電子加速。
麥克斯韋
電場
感生電場
電流
4.感生電場的理解
(1)變化的磁場周圍產生感生電場，與閉合電路是否存在無關。如果在變化磁場中放一個閉合電路，自由電荷在感生電場的作用下發生定向移動，產生感應電流。即
5.感生電場與靜電場的區別
靜電場 感生電場
產生條件 由電荷激發 由變化的磁場激發
電場線 特點　 靜電場的電場線總是始于正電荷或無限遠處，終止于負電荷或無限遠處，不閉合、不相交、也不相切 感生電場的電場線是閉合曲線，沒有終點和起點
電場對 電荷做功 單位正電荷在靜電場中沿閉合路徑運動一周時，電場力所做的功為零 單位正電荷在感生電場中沿閉合路徑運動一周時，電場力所做的功不為零
電場方向 的判斷方法 正電荷所受電場力的方向與靜電場的方向一致；沿電場線的切線方向 感生電場方向是根據磁場的變化情況由楞次定律和安培定則判斷的
【思考判斷】
(1)只要磁場變化，即使沒有電路，在空間也將產生感生電場。( )
(2)處于變化磁場中的導體，其內部自由電荷定向移動，是由于受到感生電場的作用。( )
√
√
AD
例1 (多選)某空間出現了如圖所示的磁場，當磁感應強度變化時，在垂直于磁場的方向上會產生感生電場，有關磁感應強度的變化與感生電場的方向關系，下列描述正確的是(　　)
A.當磁感應強度均勻增大時，感生電場的電場線從上向下
看應為順時針方向
B.當磁感應強度均勻增大時，感生電場的電場線從上向下看應為逆時針方向
C.當磁感應強度均勻減小時，感生電場的電場線從上向下看應為順時針方向
D.當磁感應強度均勻減小時，感生電場的電場線從上向下看應為逆時針方向
解析　由楞次定律知，原磁場向上且磁感應強度在增大時，閉合導線中的感應電流的磁場方向向下，再由右手螺旋定則知感應電流的方向即感生電場的方向從上向下看應為順時針方向；同理可知，原磁場方向向上且磁感應強度減小時，感生電場的方向從上向下看應為逆時針方向，所以A、D正確。
判斷感生電場方向的思路
訓練1 (多選)下列說法正確的是(　　)
A.感生電場由變化的磁場產生
B.恒定的磁場也能在周圍空間產生感生電場
C.感生電場的方向也同樣可以用楞次定律和安培定則來判定
D.感生電場的電場線是閉合曲線，其方向一定是沿逆時針方向
解析　磁場變化時在空間激發感生電場，其方向與所產生的感應電流方向相同，可由楞次定律和安培定則判斷，故A、C正確，B、D錯誤。
AC
知識點二　渦　流
在一鐵塊的外面繞有如圖所示的線圈，當線圈通有如圖所示的交變電流時，請問鐵塊中有感應電流嗎？如果有，它的形狀像什么？
提示　鐵塊中有感應電流，它的形狀像水中的漩渦。
1.定義：在變化的磁場中的導體內產生的__________，就像水中的漩渦，所以把它叫作渦電流，簡稱渦流。
2.應用
(1)渦流________的應用：真空冶煉爐、電磁爐等。
(2)渦流________的應用：探雷器、安檢門等。
3.防止
電動機、變壓器等設備中為防止鐵芯中__________而導致浪費能量，損壞電器，應采取如下措施：
(1)增大鐵芯材料的_________；
(2)用互相絕緣的_________疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯。
感應電流
熱效應
磁效應
渦流過大
電阻率
硅鋼片
4.對渦流的進一步理解
(1)渦流產生的本質：電磁感應現象。
(2)渦流產生的條件：穿過金屬塊的磁通量發生變化，渦流的大小正比于磁通量的變化率。
(3)渦流的特點：整個金屬塊回路的電阻一般很小，渦電流很大，發熱功率很大。
(4)能量轉化：金屬塊放在變化的磁場中，磁場能轉化為電能，電能在金屬塊中轉化為內能，導體內部發熱的原理是電流的熱效應。
【思考判斷】
(1)渦流不是感應電流，而是一種有別于感應電流的特殊電流。( )
(2)渦流跟平時常見的感應電流一樣，都是因為穿過導體的磁通量變化而產生的。( )
(3)導體中有渦流時，導體沒有和其他元件組成閉合回路，故導體不會發熱。( )
(4)渦流有熱效應，但沒有磁效應。( )
×
√
×
×
ABC
例2 (多選)(教材P36圖2.3－3改編)如圖所示，真空冶煉爐冶煉合金鋼時，在線圈中通入迅速變化的電流，爐內的金屬中產生渦流，渦流的熱量使金屬熔化。下列說法正確的是(　 　)
A.爐內金屬中產生的渦流是感應電流
B.爐內金屬發生了電磁感應現象
C.處于變化的磁場中的金屬內都有渦流產生
D.爐內金屬電阻率越小，形成的渦流越小
解析　渦流的實質是一種電磁感應現象，任何金屬處在變化的磁場中時，均產生感應電流，這樣的感應電流即為渦流，A、B、C正確；爐內金屬電阻率越小，形成的渦流越大，D錯誤。
BD
訓練2 (多選)金屬探測器已經廣泛應用在考場檢測、車站安檢等領域，其利用的是電磁感應原理：探測器內的線圈中通以大小與方向快速變化的電流從而產生快速變化的磁場，該磁場會在金屬物體內部感應出“渦流”。“渦流”會產生磁場，從而影響原始磁場，導致檢測器發出蜂鳴聲而報警。下列說法正確的是(　　)
A.欲使待檢測物內部產生“渦流”，探測器需在待檢測物上方不停地晃動
B.探測器靜止在待檢測物上方，待檢測物內部仍然可以產生“渦流”
C.若待檢測物為塑料則不能報警，因為檢測區域內沒有磁通量變化
D.若待檢測物為塑料則不能報警，因為待檢測物中沒有能夠自由移動的帶電粒子或很少
解析　因為金屬探測器中通的是大小與方向快速變化的電流，以致產生快速變化的磁場，故即使探測器靜止在待檢測物的上方，待檢測物中依然有感應電流產生，A錯誤，B正確；因為塑料制品近乎于絕緣體，導電性能極差，所以檢測區域中并非沒有磁通量變化，而是因為塑料內部沒有可自由移動的帶電粒子或極少，而使得待檢測物中無感應電流或電流太小不能引起報警，C錯誤，D正確。
知識點三　電磁阻尼和電磁驅動
(1)如圖甲所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁體，將磁體在同一高度釋放，下端放有固定的閉合線圈，磁體上下振動穿過線圈，磁體很快停止振動，而磁體下不放閉合線圈，磁體能振動較長時間，解釋這個現象；
(2)如圖乙所示，當順時針或逆時針轉動蹄形磁體時線圈怎樣轉動？使線圈轉動起來的動力是什么？
提示　(1)圖甲中下端放有閉合線圈，磁體上下振動時除了受空氣阻力外，還受到線圈的磁場阻力，所以很快停下來。
(2)當蹄形磁體順時針轉動時，線圈也順時針轉動；當蹄形磁體逆時針轉動時，線圈也逆時針轉動。線圈內產生感應電流，線圈受到安培力的作用，安培力作為動力使線圈轉動起來。
1.電磁阻尼
(1)定義：當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力的方向總是_____導體運動的現象。
(2)應用：電學儀表中利用__________使指針很快地停下來，便于讀數。
2.電磁驅動
(1)產生：如果磁場相對于導體轉動，在導體中會產生感應電流，感應電流使導體受到________的作用，______使導體運動起來。
(2)應用：交流感應電動機。
阻礙
電磁阻尼
安培力
安培力
【思考判斷】
(1)電磁阻尼、電磁驅動都是電磁感應現象，都遵循楞次定律和法拉第電磁感應定律。( )
(2)電磁阻尼是由于電磁感應中安培力阻礙導體與磁場的相對運動產生的，而電磁驅動是由于電磁感應現象中安培力增強磁場與導體間的相對運動產生的。( )
√
×
角度1　電磁阻尼
例3 某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發現表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議，該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運，發現表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是(　　)
A.未接導線時，表針晃動過程中表內線圈不產生感應電動勢
B.未接導線時，表針晃動劇烈是因為表內線圈受到安培力的作用
C.接上導線后，表針晃動過程中表內線圈不產生感應電動勢
D.接上導線后，表針晃動減弱是因為表內線圈受到安培力的作用
D
解析　未接導線時，表針晃動過程中表內線圈產生感應電動勢，但不構成閉合回路，故不產生感應電流，不受安培力作用，A、B錯誤；接上導線后，表針晃動過程中表內線圈產生感應電動勢，在閉合回路中產生感應電流，受到安培力的作用，是電磁阻尼的表現，C錯誤，D正確。
角度2　電磁驅動
例4 (2024·北京房山高二期中)如圖是一個鋁框放在蹄形磁體的兩個磁極之間。鋁框可以繞支點自由轉動，先使鋁框和磁體靜止，轉動磁體，觀察鋁框的運動，可以觀察到(　　)
A.鋁框與磁體轉動方向相反
B.鋁框始終與磁體轉動的一樣快
C.鋁框是因為受到安培力而轉動的
D.當磁體停止轉動后，如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框將保持勻速轉動
C
解析　根據楞次定律的推論“來拒去留”可知，轉動磁體時，鋁框會跟著轉動，且轉動方向與磁體轉動方向一致，A錯誤；鋁框轉動的本質是磁體轉動過程中，穿過鋁框的磁通量發生了變化，在鋁框中產生了感應電流，然后感應電流受到磁體周圍的磁場對它的安培力作用，從而使鋁框轉動了起來，又因為感應電流的磁場只是阻礙磁通量的變化，并不是阻止，所以鋁框轉動的速度要比磁體慢，B錯誤，C正確；當磁體停止轉動后，鋁框由于慣性會繼續轉動，在轉動過程中與磁體的位置發生了變化，穿過鋁框的磁通量發生了變化，所以鋁框中產生感應電流，則鋁框中會有焦耳熱產生，鋁框的動能會慢慢減少，所以即使沒有空氣阻力和摩擦力鋁框也會停下來，D錯誤。
總結提升　
電磁阻尼 電磁驅動
不同點 成因 由導體在磁場中運動形成的 由磁場運動而形成的
效果 安培力方向與導體運動方向相反，為阻力 安培力方向與導體運動方向相同，為動力
能量 轉化 克服安培力做功，其他形式的能轉化為電能，最終轉化為內能 磁場能轉化為電能，通過安培力做功，電能轉化為導體的機械能
共同點 兩者都是電磁感應現象，導體受到的安培力都是阻礙導體與磁場間的相對運動
隨堂對點自測
2
A
1.(電磁感應中的感生電場)如圖所示，內壁光滑的塑料管彎成的圓環平放在水平桌面上，環內有一帶負電的小球，整個裝置處于豎直向下的磁場中，當磁場突然增強時，小球將(　　)
A.沿順時針方向運動 B.沿逆時針方向運動
C.在原位置附近往復運動 D.仍然保持靜止狀態
解析　磁感應強度的方向豎直向下，當磁場突然增強時，由楞次定律可知，感生電場沿逆時針方向，由于小球帶負電，所以小球將沿順時針方向運動，A正確。
C
2.(渦流)(2024·廣東清遠高二期末)電磁爐具有無明火、無污染、高效節能等優點，某同學仿照電磁爐原理自己制作了一個簡易電磁爐，其結構簡圖如圖所示。在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，接通交流電源，一段時間后杯內的水就會沸騰起來。下列說法正確的是(　　)
A.若將交流電源改為恒定電流，則簡易電磁爐仍能正常工作
B.若將金屬杯換作陶瓷器皿，則簡易電磁爐仍能正常工作
C.若僅增大交流電的頻率，則簡易電磁爐的功率增大
D.在線圈和金屬杯之間放一層絕緣墊片，簡易電磁爐將不能正常工作
解析　交流電源產生變化的磁場，使通過金屬杯的磁通量發生變化而產生渦流，利用渦流來加熱食物或者水，如果將交流電源改為恒定電流或者將金屬杯換作陶瓷器皿，將不能再產生渦流，即簡易電磁爐不能正常工作，A、B錯誤；僅增大交流電的頻率，根據法拉第電磁感應定律可知，渦流增大，簡易電磁爐的功率增大，C正確；交流電源產生的變化的磁場能穿過絕緣墊片，通過金屬杯的磁通量仍會發生變化而產生渦流，故電磁爐仍能正常工作，D錯誤。
B
3.(電磁阻尼)(2023·1月浙江選考，7)如圖甲所示，一導體桿用兩條等長細導線懸掛于水平軸OO′，接入電阻R構成回路。導體桿處于豎直向上的勻強磁場中，將導體桿從豎直位置拉開小角度由靜止釋放，導體桿開始下擺。當R＝R0時，導體桿振動圖像如圖乙所示。若橫縱坐標皆采用圖乙標度，則當R＝2R0時，導體桿振動圖像是(　　)
解析　導體桿切割磁感線時，回路中產生感應電流，由楞次定律可知，導體桿受到的安培力總是阻礙導體桿的運動。當R從R0變為2R0時，回路中的電阻增大，則電流減小，導體桿所受安培力減小，即導體桿在擺動時所受的阻力減弱，所以桿從開始擺動到停止，運動的路程和經歷的時間變長，故B正確。
課后鞏固訓練
3
C
題組一　電磁感應中的感生電場
1.(2024·江蘇連云港高二期中)現代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。如圖甲所示是它的基本原理圖，上、下為電磁體的兩個磁極，磁極之間有一個環形真空室，電子在真空室中做圓周運動。關于該加速器，下列說法正確的是(　　)
基礎對點練
A.該加速器中洛倫茲力對電子做功，使電子被加速
B.只有電磁體線圈中的電流方向變化才能實現對電子加速
C.俯視該加速器讓電子按圖乙中運動方向加速，電磁體線圈中電流應該由小變大
D.俯視該加速器讓電子按圖乙中運動方向加速，此時的感生電場是逆時針方向
解析　洛倫茲力對電子不做功，電子感應加速器是利用感生電場使電子加速，故A錯誤；電磁體線圈中電流變大，產生的磁感應強度變大，由楞次定律可知，此時的感生電場是順時針方向，電子受到逆時針方向的電場力，使得電子的速度變大，故C正確，D錯誤；只有電磁體線圈中的電流大小變化才能實現對電子加速，故B錯誤。
D
2.(2024·復旦附中高二期中)著名物理學家費曼曾設計過這樣一個實驗裝置：一塊絕緣圓板可繞其中心豎直的光滑軸自由轉動，在圓板的中部有一個線圈，圓板的四周固定著一圈金屬小球，如圖所示。在線圈接通電源的瞬間發現圓板做順時針轉動(俯視)，則下列說法正確的是(　　)
A.圓板上的金屬小球一定帶正電
B.圓板上的金屬小球一定帶負電
C.圓板上的金屬小球可能不帶電
D.圓板上的金屬小球可能帶負電
解析　線圈通電瞬間，根據麥克斯韋電磁場理論可知，變化的磁場產生電場，從而使帶電的金屬小球受到電場力，使圓板轉動起來，但由于線圈中電流方向未知，產生的感生電場的方向未知，所以不能確定小球的電性，但若小球不帶電，那么就不會受到感應電場的電場力，圓板就不會轉動，故D正確，A、B、C錯誤。
B
題組二　渦流
3.變壓器的鐵芯是利用薄硅鋼片疊壓而成，而不采用一塊整硅鋼，這是為了(　　)
A.增大渦流，提高變壓器的效率 B.減小渦流，提高變壓器的效率
C.增大渦流，減小鐵芯的發熱量 D.減小渦流，增加鐵芯的發熱量
AB
4.(多選)如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現接通交流電源，過了幾分鐘，杯內的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時間，下列措施可行的有(　　)
A.增加線圈的匝數 B.提高交流電源的頻率
C.將金屬杯換為瓷杯 D.取走線圈中的鐵芯
解析　當電磁鐵接通交流電源時，金屬杯處在變化的磁場中產生渦流從而發熱，使水溫升高。要縮短加熱時間，需增大渦流，即增大感應電動勢或減小電阻。增加線圈匝數、提高交流電源的頻率都是為了增大感應電動勢；陶瓷杯不能產生渦電流；取走鐵芯會導致磁性減弱而減小感應電動勢，故A、B正確，C、D錯誤。
BD
題組三　電磁阻尼和電磁驅動
5.(多選)(2024·福建漳州高二期末)電磁阻尼現象在日常生活中得到廣泛應用，如汽車的減震懸架，精密實驗儀器的防震裝置等。某減震座椅工作原理示意圖如圖所示，除了彈簧之外，中間還有磁體和固定在底座上的線圈，在震動過程中磁體可在線圈內上下移動。則(　　)
A.對調磁體的磁極，起不到減震效果
B.對調磁體的磁極，不影響減震效果
C.線圈的匝數越少，電磁阻尼現象越明顯
D.線圈的匝數越多，電磁阻尼現象越明顯
BC
6.(多選)位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個比螺線管長的條形磁體沿著螺線管的軸線以初速度v水平穿過(忽略重力對磁體的影響)，如圖所示，在此過程中(　　)
A.磁體做勻速直線運動 B.磁體做減速運動
C.小車向右做加速運動 D.小車先加速后減速
解析　磁體水平穿入螺線管時，管中將產生感應電流，由楞次定律知該感應電流產生的磁場阻礙磁體的運動。同理，磁體穿出時，由楞次定律知感應電流產生的磁場阻礙磁體的運動，故整個過程中，磁體做減速運動，故A錯誤，B正確；而對于小車上的螺線管來說，在此過程中，螺線管受到的安培力都是水平向右的，這個安培力使小車向右運動，故小車一直做加速運動，故C正確，D錯誤。
AD
7.(多選)圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結構示意圖，在金屬飛輪的外側有一些磁體(與飛輪不接觸)，人用力蹬車帶動飛輪旋轉時，磁體會對飛輪產生阻礙作用，拉動旋鈕拉線可以改變磁體與飛輪間的距離。下列說法正確的有(　　)
A.飛輪受到的阻力主要來源于磁體對它的安培力
B.飛輪轉速一定時，磁體越靠近飛輪，飛輪受到的阻力越小
C.磁體和飛輪間的距離一定時，飛輪轉速越大，受到的阻力越小
D.磁體和飛輪間的距離一定時，飛輪轉速越大，內部的渦流越強
解析　根據題意，人用力蹬車帶動飛輪旋轉時，磁體會對飛輪產生阻礙作用，飛輪受到的阻力主要來源于磁體對它的安培力，選項A正確；飛輪轉速一定時，磁體越靠近飛輪，飛輪受到的安培力越大，即阻力越大，選項B錯誤；磁體和飛輪間的距離一定時，飛輪轉速越大，磁通量的變化率越大，則飛輪內部的渦流越強，產生的安培力越大，受到的阻力越大，選項C錯誤，D正確。
B
綜合提升練
8.(2024·江蘇泰州高二期末)下列關于教材中四幅插圖的說法正確的是(　　)
A.甲圖中當搖動手柄使得蹄形磁體轉時，鋁框會同向轉動，且和磁體轉得一樣快
B.乙圖中探測地雷的探測器通過長柄線圈中的電流是變化電流
C.丙圖是通過電磁爐生成的電磁波對食物加熱
D.丁圖中磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁驅動的作用
解析　根據電磁驅動原理，圖甲中搖動手柄使得蹄形磁體轉時，鋁框會同向轉動，且比磁體轉的慢，故A錯誤；探測地雷的探雷器是利用渦流工作的，士兵手持一個長柄線圈在地面上掃過，線圈中通有變化的電流，如果地下埋著金屬物品，金屬中感應出渦流，渦流的磁場反過來影響線圈中的電流，使儀器報警，故B正確；電磁爐是采用渦流加熱食物的，故C錯誤；丁圖中磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁阻尼的作用，故D錯誤。
D
9.如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁體，四個磁極之間的距離相等，當兩塊磁體以相同的速度勻速向右通過線圈時，線圈始終靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向是(　　)
A.先向左、后向右 B.先向左、后向右、再向左
C.一直向右 D.一直向左
解析　根據楞次定律的“來拒去留”結論可知，當兩磁體靠近線圈時，線圈要阻礙其靠近，有向右移動的趨勢，受到木板的摩擦力向左；當磁體遠離時，線圈要阻礙其遠離，仍有向右移動的趨勢，受到木板的摩擦力方向仍是向左的，故選項D正確。
A
10.渦流、電磁驅動和電磁阻尼都是電磁感應現象，三者常常有緊密聯系。下列說法正確的是(　　)
A.圖甲中，如果在上、下振動的磁體下固定一個鋁板，
磁體會很快靜止下來，這屬于電磁阻尼現象
B.圖甲中，如果在上、下振動的磁體下固定一個鋁板，
磁體振動時，鋁板中會產生渦流，渦流對磁體總有排斥作用
C.圖乙中，豎直放置的蹄形磁體轉動后，同軸的閉合線圈會與蹄形磁體同向轉動，這屬于電磁阻尼現象
D.圖乙中，蹄形磁體勻速轉動時間足夠長，閉合線圈的轉速可以大于蹄形磁體的轉速
解析　圖甲中，磁體振動時鋁板中磁通量會發生變化，會產生感應電流即渦流，根據楞次定律，可知渦流對磁體運動有阻礙作用，即靠近時排斥，遠離時吸引，這屬于電磁阻尼現象，故A正確，B錯誤；圖乙中，蹄形磁體轉動時，穿過閉合線圈的磁通量會變化，會產生感應電流，感應電流阻礙它們之間的相對運動，所以同軸的閉合線圈會與蹄形磁體同向轉動，這是電磁驅動現象，閉合線圈的轉速一定小于蹄形磁體的轉速，不然就不會有感應電流，也就不會有動力，故C、D錯誤。
D
11.英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環水平放置，環內存在豎直向上的勻強磁場，環上套一帶電荷量為＋q的小球，已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是(　　)
A
12.(2024·江蘇無錫高二期末)某研究小組制作了一儀表，發現指針在示數附近的擺動很難停下，使讀數變得困難。在指針轉軸上裝上扇形鋁板或扇形鋁框，在合適區域加上磁場，可以解決此困難。下列方案合理的是(　　)
解析　A圖是鋁板，磁場在鋁板中間，無論指針偏轉角度大小，都會在鋁板上產生渦流，起到電磁阻尼的作用，指針會很快穩定的停下，便于讀數，A方案合理；如圖B、D所示，當指針向左偏轉時，鋁框或鋁板可能會離開磁場，產生不了渦流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，B、D方案不合理；C圖是鋁框，磁場在鋁框中間，當指針偏轉角度較小時，鋁框不能切割磁感線，不能產生感應電流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，C方案不合理。

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