高二物理选修32第四章：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动(部分答案)
高中物理人教版选修3-2：第四章电磁感应4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动检测试题含答案解析
【最新】高中物理人教版选修3-2：第四章电磁感应4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动检测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列关于涡流的说法中正确的是()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种区别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流2．高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图4所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电3．甲、乙两个完全相同的铜环可绕固定轴OO’旋转，当两环以相同的初始角速度开始转动后，由于阻力，经过相同的时间后便停止.若将环置于磁感应强度B大小相同的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，如图所示，当甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，则下列判断正确的是（）A．甲环先停B．乙环先停C．两环同时停下D．无法判断两环停止的先后顺序4．在水平面上放置两个完全相同的带中心轴的金属圆盘，它们彼此用导线把中心轴和对方圆盘的边缘相连接，组成电路如图所示，一匀强磁场穿过两圆盘垂直向外，若不计一切摩擦，当a盘在外力作用下做逆时针转动时，转盘b()A．沿与a盘相同的方向转动B．沿与a盘相反的方向转动C．转动的角速度一定大于a盘的角速度D．转动的角速度可能等于a盘的角速度5．如图所示光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是()A．两环都向右运动B．两环都向左运动C．环1静止，环2向右运动D．两环都静止6．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图，抛物线的方程为y＝x2，其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线向上滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()A．mgbB．12mv2＋mgbC．mg(b－a)D．mg(b－a)＋12mv27．如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线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．一直向左二、多选题8．如图所示，在光滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以一定的初速度向磁铁方向运动，如果发现小球做减速运动，则小球的材料可能是（）A．铁B．木C．铜D．铝9．如图所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则（）A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h10．高频焊接原理示意图，如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采用( )A ．增大交变电流的电压B ．增大交变电流的频率C ．增大焊接缝的接触电阻D ．减小焊接缝的接触电阻11．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ）A ．增加线圈的匝数B ．提高交流电源的频率C ．将金属杯换为瓷杯D ．取走线圈中的铁芯三、解答题 12．如图为电磁炉，是采用磁场感应涡流原理，它利用高频的电流通过环形线圈，从而产生无数封闭磁感线，当磁感线通过导磁(如：铁质锅)的底部，而底部可看做由无数个导体圆环构成，当穿过圆环的磁通量发生变化时，圆环上就产生感应电流，即小涡流(一种交变电流，家用电磁炉使用的是15～30 kHz 的高频电流)．它和普通电流一样要放出焦耳热，会使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．（1）为什么锅体必须是导磁性材料？（2）如图所示为小天鹅电磁炉的结构示意图．电磁灶是根据涡流原理给锅加热的，调查研究电磁灶与一般烹饪灶具比较具有哪些优点？(写出两条即可)13．如图所示，质量为100m g =的铝环，用细线悬挂起来，环中心距地面的高度0.8h m =.现有一质量为200M g =的小磁铁（长度可忽略），以010/v m s =的水平速度射入并穿过铝环，落地点与铝环原位置的水平距离为 3.6x m =，小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动.（1）小磁铁与铝环发生相互作用时铝环向哪边偏斜？（2）若铝环在小磁铁穿过后的速度为'2v m s =/，在小磁铁穿过铝环的整个过程中，铝环中产生了多少电能？（g 取10m/s 2）14．如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺旋管A ．在弧形轨道上高为h 的地方，无初速释放一磁铁B(可视为质点)，B 下滑至水平轨道时恰好沿螺旋管A 的中心轴运动，设A 、B 的质量分别为M 、m ，若最终A 、B 速度分别为v A 、v B .（1）螺旋管A 将向哪个方向运动？（2）全过程中整个电路所消耗的电能．参考答案1．A【详解】涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的．A．涡流就是电磁感应的一种，跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的A对；B错．C、涡流既有磁效应也有热效应，C错；D、硅钢能被磁铁吸引，所以能产生涡流;D错；故答案选A.2．C【解析】线圈中的电流做周期性的变化，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，从而在导体中产生大量的热，而交流电的频率越大，产生的热量越多，故C正确，ABD错误．点睛：用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入反复变化的电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，高频交流电的频率越大，产生的热量越大．3．B【解析】甲、乙两环同时以相同的角速度开始转动后，甲环磁通量不变，所以不会产生感应电流，乙在转动过程中磁通量发生变化，产生感应电流，机械能减少，则乙环先停下来故选B4．B【解析】金属盘可看做由多根金属辐条组成，a盘在外力作用下逆时针转动时，圆盘切割磁感线，由右手定则可知，电动势方向由圆心到圆盘边缘通过导线和圆盘B组成闭合电路，而对b盘在安培力作用下顺时针转动，圆圈a产生的电能一部分转化为b的动能，另一部分转化为两个圆圈的内能，故圆圈b的角速度应小于圆圈a的角速度 ，B正确．5．C【解析】试题分析：由于线圈1竖直，所以当磁铁移动时，磁通量始终为零，即磁通量不变化，所以仍保持静止，当磁铁向右移动的过程中线圈2中的磁通量减小，所以根据楞次定律可得线圈2将向右运动，故选C考点：考查了楞次定律的应用点评：做本题的关键是先判断两个线圈中磁通量的变化，然后根据“来拒去留”判断线圈的运动情况6．D【解析】【详解】圆环最终在y=a以下来回摆动，以y=b（b＞a）处为初位置，y=a处为末位置，知末位置的速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得，Q=mg（b-a）+12mv2．故D正确，ABC错误．7．D【解析】根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左，当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确．8．CD【解析】A：铁球被磁化后受到引力做加速运动．故A项错误．B：磁场对木块无任何作用，木块做匀速运动．故B项错误．CD：铜铝是金属的，金属小球可看作许多线圈构成，在向磁铁方向运动过程中，由于条形磁铁周围的磁场是非匀强磁场，穿过金属线圈中的磁通量会发生改变，它们会产生感应电流，根据楞次定律的推论，来拒去留，它们的速度会减小．故CD两项均正确．点睛：楞次定律的常用表述有“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”等．9．BD【解析】【详解】AB．若磁场为匀强磁场，穿过环的磁通量不变，不产生感应电流，即无机械能向电能转化，机械能守恒，故A错，B正确；CD．若磁场为非匀强磁场，环内要产生电能，机械能减少，故C错，D正确．故选BD。
最新人教版选修3-2高中物理4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动拔高习题及答案
第四章第7节一、选择题1．以下关于涡流的说法中，正确的是( )A．涡流跟平时常见感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流答案 A解析根据涡流的产生原因(变的磁场中的金属块、电流变的线圈附近的导体中都产生涡流)知，涡流就是平时常见的感应电流，是因为穿过导体的磁通量发生变而产生的，符合感应电流产生的原因，所以A正确，B错误；涡流和其他电流一样，也有热效应和磁效应，错误；硅钢的电阻率大，产生的感应电流——涡流较小，不是不能产生涡流，D错误。
2．(多选)如图所示，闭合金属环从曲面上高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则( )A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于B．若是匀强磁场，环滚上的高度等于．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于D．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于答案BD解析若是匀强磁场，金属环中无涡流产生，无机械能损失，若是非匀强磁场，金属环中有涡流产生，机械能损失转为内能。
3．[2015·临沂高二检测]如图所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况( )A．都做匀速运动B．铁球、铝球都做减速运动．铁球做加速运动，铝球做减速运动D．铝球、木球做匀速运动答案解析解答本题应注意以下两点：(1)磁铁能够吸引具有磁性的铁、钴、镍金属；(2)当穿过金属块的磁通量变时，金属块中有涡流产生。
铁球靠近磁铁时被磁，与磁铁之间产生相互吸引的作用力，故铁球将加速运动；铝球向磁铁靠近时，穿过它的磁通量发生变，因此在其内部产生涡流，涡流产生的感应磁场对原磁场的变起阻碍作用，所以铝球向磁铁运动时会受阻碍而减速；木球为非金属，既不能被磁，也不产生涡流现象，所以磁铁对木球不产生力的作用，木球将做匀速运动。
高二物理人教版选修3-2第四章 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
核心素养培养目标
1.了解涡流是怎样产生 的。 2.了解涡流现象的利用和 危害。 3.通过对涡流实例的分 析,了解涡流现象在生活 和生产中的应用。 4.了解电磁阻尼和电磁驱 动。 5.通过对涡流利弊的认 识,培养全面认识和对待 事物的科学素养。
核心素养思维导图
一、涡流 1.定义:由于电磁感应,在导体中产生的像水中旋涡样的感应电流。 2.特点:若金属的电阻率小,涡流往往很强,产生的热量很多。 3.应用 (1)涡流热效应:如真空冶炼炉。 (2)涡流磁效应:如探雷器、安检门。 4.防止 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能 量,损坏电器。 (1)途径一:增大铁芯材料的电阻率。 (2)途径二:用相互绝缘的硅钢片叠
(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵循法 拉第电磁感应定律。
(2)磁场变化越快 Δ������越大 ,导体的横截面积 S 越大,导体材料的电
������
阻率越小,形成的涡流就越强。
探究一
探究二
典例剖析 【例题1】 (多选)高频焊接原理示意图如图所示,线圈通以高频 交变电流,金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热,将焊缝熔化焊接, 要使焊接处产生的热量较大可采用 ( ) A.增大交变电流的电压 B.增大交变电流的频率 C.增大焊接缝的接触电阻 D.减小焊接缝的接触电阻
试定性分析其原因。
解析:第一种情况下,阻尼摆进入有界磁场后,在摆中会形成涡流, 涡流受磁场的阻碍作用,会很快停下来;第二种情况下,将金属摆改 成梳齿状,阻断了涡流形成的回路,从而减弱了涡流,受到的阻碍会 比先前小得多,所以会摆动较长的时间。
答案:见解析
12 3 4 5
1.如图所示,使一个铜盘绕其竖直的轴OO'转动,且假设摩擦等阻力 不计,转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则( )
高中物理选修3-2学案4：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动
4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动自主学习一、涡流1．定义：当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，在附近导体中产生像水中旋涡样的感应电流，所以把这种感应电流叫做涡流．2．决定因素：磁场变化越快(ΔB Δt越大)，导体的横截面积S 越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大．3．应用：真空冶炼、探测地雷、机场安检等．4．防止：电动机、变压器等设备中应防止涡流过大而导致浪费能量，损坏电器．可增大铁芯材料的电阻率、用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯．二、电磁阻尼和电磁驱动1．电磁阻尼(1)定义：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼．(2)应用：电磁阻尼中需要克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能．所以磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止，便于读数．2．电磁驱动(1)定义：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常称为电磁驱动．注意：电磁驱动中导体的运动速度要小于磁场的运动速度．(2)应用：电磁驱动中导体受安培力的方向与导体运动方向相同，安培力做功，推动导体运动，电能转化为机械能．所以利用电磁驱动发明了交流感应电动机．3．电磁阻尼与电磁驱动的联系：电磁阻尼与电磁驱动现象中安培力的作用效果均为阻碍相对运动．自主检测1．下列应用与涡流有关的是( )A ．高频感应冶炼炉B ．探雷器和安检门C ．收音机里的“磁性天线”D ．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流2．关于涡流的应用与危害，下列说法正确的是( )A．利用涡流的热效应制成了真空冶炼炉B．利用涡流的磁效应制成了地雷探测器和机场的安检门C．在各种电机中，涡流是非常有害的，它会使铁芯的温度升高，从而危害到线圈绝缘材料的寿命，严重时会使绝缘材料报废，又涡流是因发生电磁感应现象而产生的感应电流，因此不会消耗额外的能量，不会降低电机的效率D．由于涡流具有热效应，会使铁芯的温度快速升高，因此电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成，而是用薄薄的硅钢片叠合而成的，其主要目的是增大散热的速度3．如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。
高中物理-有答案-人教版选修3选修3-2第四章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动
高中物理人教版选修3选修3-2第四章第7节涡流、电磁阻尼和电磁驱动一、选择题（共5题；）1. 电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是（）A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗2. 如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ．设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（）A.T1>mg，T2>mgB.T1<mg，T2<mgC.T1>mg，T2<mgD.T1<mg，T2>mg3. 电磁炉（或电磁灶）如图是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数之小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中正确的是（）A.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的C.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的D.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的4. 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图所示，她把一个带铁芯的线圈L开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起，某同学另找来器材再探究此实验，他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同5. 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。
人教版高中物理选择性必修第2册 第07讲 涡流、电磁阻尼和电磁驱动(解析版)
第07讲 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课程标准课标解读 1.通过实验，了解涡流现象。
2.能举例说明涡流现象在生产生活中的应用。
3.了解电磁炉的结构和原理。
1.了解感生电场的概念，了解电子感应加速器的工作原理。
2.理解涡流的产生原理，了解涡流在生产和生活中的应用。
3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，了解其在生产和生活中的应用。
知识点01 电磁感应现象中的感生电场1．感生电场麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场叫作感生电场．2．感生电动势由感生电场产生的电动势叫感生电动势．3．电子感应加速器 电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速．【知识拓展1】1．变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关．如果在变化的磁知识精讲目标导航场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动．2．感生电场可用电场线形象描述．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合．3．感生电场的方向根据楞次定律用右手螺旋定则判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt计算． 【即学即练1】高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。
磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的N 极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。
图中磁铁左方铝盘的甲区域（虚线区域）朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域（虚线区域）朝离开磁铁方向运动。
下列有关铝盘刹车的说法正确的是（ ）A ．铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场B ．铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场C ．磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速D ．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力变大【答案】C【解析】A ．铝盘甲区域中的磁通量增大，由楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故A 错误；B ．铝盘乙区域中的磁通量减小，由楞次定律可知，乙区域感应电流方向为顺时针方向，则此感应电流的磁场方向垂直纸面向里，故B 错误；C ．由“来拒去留”可知，磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力，则会使铝盘减速，故C 正确；D ．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，这样会导致涡流产生的磁场减弱，则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果明显低于实心铝盘，故D 错误。
高中物理4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动课后习题(含解析)新人教版选修3-2
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时演练·促提升A组1.电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流,使锅体发热从而加热食物。
下列相关的说法中正确的是()A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成,以加快热传递、减少热损耗解析:涡流是高频交变电流产生的磁场引起的电磁感应现象,故选项A正确,B错误;电磁炉表面一般用绝缘材料制成,避免产生涡流,锅体用金属制成,利用涡流加热物体,故选项C、D错误。
答案:A2.如图所示,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水,给线圈通入电流一段时间后,一个容器中水温升高,则通入的电流与水温升高的是()A.恒定直流、小铁锅B.恒定直流、玻璃杯C.变化的电流、小铁锅D.变化的电流、玻璃杯解析:通入恒定电流时,所产生的磁场不变,不会产生感应电流。
通入变化的电流,所产生的磁场发生变化,在空间产生感生电场,铁锅是导体,感生电场在导体内产生涡流,电能转化为内能,使水温升高。
涡流是由变化的磁场在导体内产生的,所以玻璃杯中的水不会升温,故C正确。
答案:C3.如图所示,蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈abcd,磁铁和线圈都可以绕OO'轴转动,当磁铁按图示方向绕OO'轴转动,线圈的运动情况是()A.俯视,线圈顺时针转动,转速与磁铁相同B.俯视,线圈逆时针转动,转速与磁铁相同C.线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁的转速D.线圈静止不动解析:磁铁相对线圈转动,通过线圈的磁通量发生变化,线圈中产生感应电流,则线圈受安培力作用,阻碍两者的相对运动,由“来拒去留”可知线圈跟着磁铁同方向转动。
如果转速相同,则没有相对运动,线圈中不产生感应电流,线圈不受安培力作用,则线圈不会转动,所以线圈与磁铁转动方向相同,但转速小于磁铁转速。
答案:C4.如图所示,使一个铜盘绕其竖直的轴OO'转动,且各种摩擦等阻力不计。
高中物理人教版选修32课件第四章第7节涡流电磁阻尼和电磁驱动
3．涡流的防止 电动机、变压器的线圈中有变化的电流，因而在铁芯中产 生了涡流，不仅浪费了能量，还可能损坏电器，因此，要想办 法减小涡流。为了达到减小涡流的目的，采用了电阻率大的硅 钢做铁芯的材料，并把硅钢做成彼此绝缘的薄片，这样，就大 大减小了涡流。
4．涡流的利用 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入 反复变化的电流，炉内的金属中就产生涡流。涡流产生的热量 使金属达到很高的温度并熔化。利用涡流冶炼金属的优点是整 个过程能在真空中进行，这样就能防止空气中的杂质进入金 属，可以冶炼高质量的合金。
C．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻小
D．工件上只有焊缝处温度升的很高是因为焊缝处的电阻大
[解析] 交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温 越快，故 A 项对；工件上各处电流相同，电阻大处产生的热 量多，故 D 项对。
[答案] AD
[典例 2] 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物
线，如图所示，抛物线的方程为 y＝x2，其下半部处
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，转速比磁铁大 C．线圈转动时将产生感应电流 D．线圈转动时感应电流的方向始终是 abcda
解析：当磁铁逆时针转动时，相当于磁铁不动而线圈顺时针旋 转切割磁感线，线圈中产生感应电流，故 C 对；当线圈相对磁 铁转过 90°时，其感应电流方向不再是 abcda，D 错；由楞次定 律的推广含义可知，线圈将与磁铁同向转动，但转动的角速度 一定小于磁铁转动的角速度。如果两者的角速度相同，磁感线 与线圈处于相对静止状态，线圈不切割磁感线，无感应电流产 生，故 A、B 错。 答案：C
A．磁铁左右摆动一次，线圈内感应电流的方 向改变 2 次
2016年高中物理人教版选修3-2习题：第4章 7涡流、电磁阻尼和电磁驱动 含答案
基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4～7题为多选题）1．下列应用哪些与涡流无关错误!(）A．高频感应冶炼炉B．汽车的电磁式速度表C．家用电度表D．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流答案：D解析：真空冶炼炉，炉外线圈通入交变电流,炉内的金属中产生涡流；汽车速度表是磁电式电流表，指针摆动时，铝框骨架中产生涡流;家用电表（转盘式）的转盘中有涡流产生；闭合线圈在磁场中转动产生感应电流，不同于涡流,D错误.2．(南昌二中2014~2015学年高二检测)如图所示,在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水.给线圈通入电流，一段时间后,一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是导学号 12220139()A．恒定直流、小铁锅B．恒定直流、玻璃杯C．变化的电流、小铁锅D．变化的电流、玻璃杯答案：C解析：通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场,铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高;涡流是由变化的磁场在导体内产生的,所以玻璃杯中的水不会升温。
3．(湖南长沙市2014～2015学年高二下学期检测)将一个闭合金属环用绝缘丝线悬于O点,如图所示,虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场，将小球拉至图示位置释放后错误!()A．金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动B．金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动C．金属环的摆动最终会停下来D．金属环最终停止在初始释放位置答案：C解析：当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生感应电流，从而阻碍线圈运动,即有机械能通过安培力做负功转化为内能；所以环最终静止，故ABD错误，C正确。
4.如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是错误!(）A．2是磁铁,在1中产生涡流B．1是磁铁，在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动D．该装置的作用是使指针能很快地稳定答案：AD解析:这是涡流的典型应用之一.当指针摆动时,1随之转动,2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动.总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用。
高中物理 4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动随堂检测(含解析)新人教版选修3-2(2021年最新整理)
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涡流、电磁阻尼和电磁驱动1．（对应要点一）下列关于涡流的说法中正确的是（）A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流解析：涡流本质上是感应电流，是自身构成回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，所以A对B错。
涡流不仅有热效应,同其他电流一样也有磁效应,C错。
硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流，D错.答案：A2。
（对应要点一)如图4－7－6所示，光滑金属球从高h的曲面滚下，又沿曲面的另一侧上升，设金属球初速度为零,曲面光滑，则（）A．若是匀强磁场,金属球滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，金属球滚上的高度等于hC．若是非匀强磁场，金属球滚上的高度等于h 图4－7－6D．若是非匀强磁场，金属球滚上的高度小于h解析：若磁场为匀强磁场，穿过金属球的磁通量不变,不产生感应电流,即无机械能向电能转化,机械能守恒,故A错，B正确;若磁场为非匀强磁场，金属球内要产生电能，机械能减少，故D正确。
答案：BD3。
（对应要点二)如图4－7－7所示,是电表中的指针和电磁阻器,下列说法中正确的是( ）A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1是磁铁,在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动图4－7－7D．该装置的作用是使指针能很快地稳定解析：当1在磁场2中摆动时，1中产生涡流，阻碍它来回摆动,使其很快地稳定下来.答案：AD4.(对应要点二)如图4－7－8所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是( ) 图4－7－8 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：根据楞次定律的“阻碍变化"和“来拒去留"，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势,受木板的摩擦力向左,当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确。
高二物理人教版选修3-2第4章 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
产生感应电流——即涡流，磁场对涡流产生安培力阻碍其指针的相对运动，使 指针很快稳定下来，故 A、D 正确．
【答案】 AD
[合 作 探 究·攻 重 难]
对涡流的理解及应用
1．涡流的特点 当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时，由于整块金属的电阻很小，涡 流往往很强，根据公式 P＝I2R 知，热功率的大小与电流的平方成正比，故金属 块的发热功率很大．
[针对训练] 1．如图 474 所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡 流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含 铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加 热锅内食物．电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上 的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康无危害．关于电磁炉，以下说法中 正确的是( )
4．防止 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器．
电阻率 (1)途径一：增大铁芯材料的电阻率． 硅钢片 (2)途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯．
二、电磁阻尼和电磁驱动 1．电磁阻尼
安培力 (1)概念：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方 阻碍 向总是阻碍导体运动的现象． 电磁阻尼 (2)应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于读数．
(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定
S 越大，导体材料的电阻率越小，
形成的涡流就越大．
光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 473 所示，抛物线的方程 为 y＝x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 y＝a 的 直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上 y＝b(b>a)处以速度 v 沿抛 物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总 量是( A．mgb C．mg(b－a) ) 1 2 B.2mv 1 2 D．mg(b－a)＋2mv
人教版高中物理选修3-24.6-4.7互感和自感涡流电磁阻尼和电磁驱动含答案解析
山西省右玉一中【最新】人教版高中物理选修3-24.6-4.7互感和自感涡流电磁阻尼和电磁驱动学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、多选题1．关于自感现象,下列说法中正确的是( )A．感应电流不一定和原电流方向相反B．线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大C．对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大D．对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势电较大2．当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势。
自感电动势方向与原电流方向【】A．总是相反B．总是相同C．电流增大时，两者方向相反D．电流减小时，两者方向相同3．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通，当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则( )A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长4．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）A ．增加线圈的匝数B ．提高交流电源的频率C ．将金属杯换为瓷杯D ．取走线圈中的铁芯二、单选题 5．如图，两个电阻均为R ，L 的电阻及电池内阻均可忽略，S 原来断开，电路中电流02E I R。
现将S 闭合，则电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是【 】A ．使电路的电流减小，最后由I 0减到零B ．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I 0C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D ．有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后变为2I 06．如图所示的电路中，AB 支路由带铁芯的线圈和电流表A 1 串联而成，流过的电流为I 1，CD 支路由电阻R 和电流表A 2串联而成，流过的电流为I 2，已知这两支路的电阻值相同，则在接通S 和断开S 的时候，观察到的现象是( )A ．接通S 的瞬间I 1<I 2，断开的瞬间I 1>I 2B ．接通S 的瞬间I 1<I 2，断开的瞬间I 1=I 2C ．接通S 的瞬间I 1=I 2，断开的瞬间I 1<I 2D ．接通S 的瞬间I 1>I 2，断开的瞬间I 1=I 27．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流的变化而引起的自感现象，采用图所示的双线绕法，其理由是【 】A．电路中电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B．电路中电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消C．电路中电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消D．电路中电流变化时，电流的改变量互相抵消8．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球．整个装置悬挂起来，当接通电键瞬间，整个圆盘将(自上而下看) ( )A．顺时针转动一下B．逆时针转动一下C．顺时针不断转动D．逆时针不断转动9．如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO‘转动，当从上往下看磁铁做逆时针转动后，则（）A．线圈将逆时方向转动，转速与磁铁相同B．线圈将逆时方向转动，转速比磁铁小C．线圈将逆时方向转动，转速比磁铁大D．线圈仍将静止10．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是()A．B．C．D．三、解答题11．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向上，在磁场中有一个总电阻为R、每边长为L的正方形金属框abcd，其中ab、cd边质量均为m，其他两边质量不计，cd边装有固定的水平轴。
【人教版】高中选修3-2物理课堂探究：4.7-涡流、电磁阻尼和电磁驱动(含答案)
课堂探究探究一对涡流现象的进一步理解·问题导引·在现代家庭的厨房中，电磁炉(如图甲)是人们非常青睐的炊具，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、讨论电磁炉的工作原理和使用过程中遇到的问题。
结合以上材料分析以下问题：(1)在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有哪些？(2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是什么？(3)如果在锅和电磁炉中间放一纸板，电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？提示：(1)①电流的磁效应(或电生磁)；②电磁感应现象(或磁生电)；③电流的热效应(或焦耳定律)。
(2)陶瓷和玻璃是绝缘体，不能产生感应电流。
(3)能起到加热作用，因为线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用。
·名师精讲·1．对涡流的理解(1)把块状金属放在变化的磁场中。
(2)让块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。
3．涡流的利与弊(1)利：利用涡流原理可制成感应炉来冶炼金属；利用涡流可制成磁电式、感应式电工仪表；电能表中的阻尼器也是利用涡流原理制成的。
(2)弊：在电机、变压器等设备中，由于涡流存在，产生附加损耗，同时磁场减弱造成电器设备效率降低。
特别提醒(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定律。
(2)磁场变化越快(Bt∆∆越大)，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越强。
【例题1】如图所示是高频焊接原理示意图。
线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少。
以下说法正确的是()A．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析：电流的频率越高，待焊工件中磁通量的变化率越大，产生的感应电动势越大，感应电流I越大，所以电流热功率P＝I2R也越大，温度升高越快，待焊工件中各处电流大小相等，但焊缝处电阻大，电流热功率大，而其他部分电阻小，电流热功率小。
高二物理选修32第四章：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动(部分答案)
高二物理选修32第四章：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动（部分答案）第 2 页第 3 页会产生无数的涡流是锅的本身自行高速发热，然后再作用于锅内食物。
这种最新的加热方式，能减少热量传递的中间环节，可大大提升制热效率，比传统炉具（电炉、气炉）节省能源一半以上。
2．控制：导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，因涡流而导致能量损耗称为涡流损耗。
涡流损耗的大小与磁场的变化方式、导体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关。
变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁．为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。
因为在导体中涡流的大小和电阻有关，电阻越大涡流越小。
为了减小涡流造成的热损耗，电机和变压器的铁芯常采用多层彼此绝缘的硅钢片迭加而成(材料采用硅钢以增加电阻)。
这些薄片表面涂有薄层绝缘漆或绝缘的氧化物。
磁通穿过薄片的狭窄截面时，涡流被限制在沿各片中的一些狭小回路流过，这些回路中的净电动势较小，回路的长度较大，再由于这种薄片材料的电阻率大，这样就可以显著地减小涡流损耗。
所以，交流电机、电器中广泛采用叠片铁心。
(三)涡流的磁效应1．电磁阻尼现象：把铜板做成的摆放到电磁铁的磁场中，当电磁铁未通电时，摆要往复多次，摆才能停止下来．如果电磁铁通电，磁场在摆动的铜板中产生涡流。
涡流受磁场作用力的方向与摆动方向相反，因而增大了摆的阻尼，摆很快就能停止下来。
这种现象称为电磁阻尼。
2．应用：电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制作的，在磁电式测量仪表中，常把使指针偏转的线圈绕在闭合铝框上，当测量电流流过线圈时，铝框随线圈指针一起在磁场中转动，这时铝框内产生的涡流将受到磁场作用力，抑止指针的摆动，使指针较快地稳定在指示位置上。
此外，电气机车的电磁制动器也是根据这一效应制作的。
(四) 涡流的机械效应----电磁驱动在磁场运动时带动导体一起运动，这种作用称为“电磁驱动”作用。
2019-2020年人教版物理选修3-2教材习题：第四章第七节涡流、电磁阻尼和电磁驱动含答案
教材习题点拨教材问题全解思考与讨论由右手定则可以分析出，线框中感应电流的方向为逆时针，根据左手定则或楞次定律可知，线框下边受的安培力向上，安培力阻碍线框的运动。
磁电式仪表铝框转动时，安培力与转动方向相反，阻碍线框的转动。
教材习题全解1．当铜盘在磁极间运动时，由于发生电磁感应现象，在铜盘中产生感应电流，使铜盘受到安培力作用，而安培力的方向阻碍导体的运动，所以铜盘很快就停了下来。
2．当条形磁铁的N极靠近线圈时，线圈中向下的磁通量增加，根据楞次定律可得，线圈中感应电流的磁场应该向上，再根据右手螺旋定则，判断出线圈中的感应电流方向为逆时针方向(自上而下看)。
感应电流的磁场对条形磁铁N极的作用力向上，阻碍条形磁铁向下运动。
当条形磁铁的N极远离线圈时，线圈中向下的磁通量减小，根据楞次定律可得，线圈中感应电流的磁场应该向下，再根据右手螺旋定则，判断出线圈中的感应电流方向为顺时针方向(自上而下看)。
感应电流的磁场对条形磁铁N极的作用力向下，阻碍条形磁铁向上运动。
因此，无论条形磁铁怎样运动，都将受到线圈中感应电流磁场的阻碍作用，所以条形磁铁较快地停了下来。
在此过程中，弹簧和磁铁的机械能均将转化为线圈中的电能。
说明：做这个实验时，为了现象明显，闭合线圈应当使用较宽、较厚，且内径较小的铜环或铝环，这样可以产生较强的感应电流，并且对磁铁产生较大的作用力。
3．在磁性很强的小圆柱形永磁体下落的过程中，没有缺口的铝管中的磁通量发生变化(小圆柱形永磁体上方铝管中的磁通量减小，下方的铝管中的磁通量增大)，所以铝管中将产生感应电流，感应电流的磁场将对下落的小圆柱形永磁体产生阻力作用，小圆柱形永磁体在铝管中缓慢下落；如果小圆柱形永磁体在有缺口的铝管中下落，尽管铝管中也会产生感应电流，感应电流的磁场将对下落的小圆柱形永磁体也产生阻力作用，但这时的阻力非常小，所以小圆柱形永磁体在铝管中下落得比较快。
4．这些微弱的感应电流，将使卫星受到地磁场的安培力作用。
2019-2020年高二人教版物理选修3-2练习册：4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动含答案
2019-2020年高二人教版物理选修3-2练习册：4.7涡流、电磁阻尼和电磁驱动含答案知识点一涡流1．(多选)如图L4-7-1所示，磁电式仪表的线圈通常是用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是()图L4-7-1A．防止涡流而设计的B．利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用D．起电磁驱动的作用知识点二电磁阻尼2．(多选)如图L4-7-2所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()图L4-7-2A．A、B两点在同一水平线上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环最终将做等幅摆动3．如图L4-7-3所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的．现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则()图L4-7-3A．铜盘转动将变慢B．铜盘转动将变快C．铜盘仍以原来的转速转动D．铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的上下两端的极性来确定知识点三电磁驱动4．如图L4-7-4所示，光滑水平绝缘面上有两个金属环，环1竖直，环2水平放置，均处于中间分割线上，在平面中间分割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间分割线向右运动时，下列说法正确的是()图L4-7-4A．两环都向右运动B．两环都向左运动C．环1静止，环2向右运动D．两环都静止5．如图L4-7-5所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()图L4-7-5A．整个过程匀速B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度6．如图L4-7-6所示，在一蹄形磁铁下面放一个铜盘，铜盘和磁铁均可以自由绕OO′轴转动，两磁极靠近铜盘，但不接触．当磁铁绕轴转动时，铜盘将()图L4-7-6A．以相同的转速与磁铁同向转动B．以较小的转速与磁铁同向转动C．以相同的转速与磁铁反向转动D．静止不动7．如图L4-7-7所示，闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴OO′自由转动，开始时磁铁和圆环都静止在竖直平面内．若条形磁铁突然绕OO′轴，N极向纸里、S极向纸外转动，在此过程中，圆环将()图L4-7-7A．产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁铁转动B．产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动C．产生逆时针方向的感应电流，圆环并不转动D．产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动8．弹簧上端固定，下端挂一个条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变．若在振动过程中把线圈靠近磁铁，如图L4-7-8所示，观察磁铁的振幅将会发现()图L 4-7-8A ．S 闭合时振幅逐渐减小，S 断开时振幅不变B ．S 闭合时振幅逐渐增大，S 断开时振幅不变C ．S 闭合或断开，振幅变化相同D ．S 闭合或断开，振幅都不发生变化9．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图L 4-7-9所示，抛物线的方程为y ＝x 2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y ＝b(b>a)处以速度v 沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的总热量是( )图L 4-7-9A ．mgbB .12mv 2 C ．mg(b －a) D ．mg(b －a)＋12mv 2 10．(多选)如图L 4-7-10所示，闭合金属环从曲面上h 高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则( )图L 4-7-10A ．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB ．若是匀强磁场，环滚上的高度等于hC ．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD ．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h图L 4-7-1111．(多选)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以初速度v 水平穿过，如图L 4-7-11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12．(多选)如图L4-7-12所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球同时从A、B管上端管口由静止释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面，下列对于两管的描述中可能正确的是()图L4-7-12A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的13．如图L4-7-13所示，质量为m＝100 g的铝环用细线悬挂起来，环中央距地面高度h ＝0.8 m，有一质量为M＝200 g的小磁铁(长度可忽略)，以v0＝10 m/s的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看作平抛运动)：(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿过后速度为v′＝2 m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，铝环中产生了多少电能？(g取10 m/s2)图L4-7-137涡流、电磁阻尼和电磁驱动1．BC[解析] 线圈通电后在安培力作用下转动，铝框随之转动，在铝框内产生涡流．涡流将阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来，这样做是利用涡流来起电磁阻尼的作用．铝相比其他金属电阻率小，产生的涡流大．另外，铝的密度小，相同大小的骨架惯性小，运动状态容易改变．故选项B、C正确．2．BD[解析] 铜环在进入和穿出磁场的过程中，穿过铜环的磁通量发生变化，铜环中有感应电流产生，将损耗一定的机械能，所以A点高于B点．铜环的摆角会越来越小，最终出不了磁场，而做等幅摆动．3．A[解析] 当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知感应电流受的安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢，本题也可以从能量守恒的角度去分析，因为铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，铜盘的机械能不断转化成电能，铜盘转动会逐渐变慢，故正确选项为A.4．C[解析] 条形磁铁向右运动时，环1中磁通量保持为零，无感应电流，仍静止；环2中磁通量变化，根据楞次定律，为阻碍磁通量的变化，感应电流的效果使环2向右运动．5．D [解析] 小球在进入和穿出磁场时都有涡流产生，要受到阻力，即电磁阻尼作用，所以穿出时的速度一定小于初速度．6．B7．A [解析] 磁铁转动时，穿过环向里的磁通量增加，根据楞次定律，环中产生逆时针方向的感应电流．磁铁转动时，为阻碍磁通量的变化，导线环与磁铁同向转动，所以选项A 正确．8．A [解析] S 断开，磁铁振动时穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中无感应电流，振幅不变；S 闭合时有感应电流，有电能产生，磁铁的机械能越来越少，振幅逐渐减小，A 正确．9．D [解析] 由初状态到末状态(金属块在磁场区域内往复运动)能量守恒．初状态机械能E 1＝mgb ＋12mv 2 末状态机械能E 2＝mga总热量Q ＝E 1－E 2＝mg(b －a)＋12mv 2. 10．BD [解析] 若是匀强磁场，金属环中无涡流产生，无机械能损失，若是非匀强磁场，金属环中有涡流产生，机械能损失，转化为内能．11．BC [解析] 磁铁水平穿入螺线管时，螺线管中将产生感应电流，由楞次定律知产生的相互作用力阻碍磁铁的运动．同理，磁铁穿出时产生的相互作用力也阻碍磁铁的运动，故整个过程中，磁铁做减速运动，B 项对．而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右运动，且一直做加速运动，C 项对．12．AD [解析] 磁性小球通过金属圆管的过程中，将圆管看作由许多金属圆环组成，小球的磁场使每个圆环中产生感应电流，根据楞次定律，该电流的磁场阻碍小球的下落，小球向下运动的加速度小于重力加速度．小球在塑料、胶木等绝缘材料圆管中运动时，圆管中不会产生感应电流，小球仍做自由落体运动，穿过塑料、胶木圆管的时间比穿过金属圆管的时间短．13．(1)铝环向右偏 (2)1.7 J[解析] (1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏斜(阻碍相对运动)．(2)磁铁穿过铝环后的速度v ＝3.6 m 2hg＝9 m /s ， E 电＝12Mv 20－12Mv 2－12mv′2＝1.7 J .。
高二物理人教版选修3-2(第4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动) Word版含解析
绝密★启用前人教版选修3-2 第7课时 涡流、电磁阻尼和电磁驱动第Ⅰ部分 选择题一、选择题：本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．下列应用与涡流有关的是( ) A ．高频感应冶炼炉 B ．汽车的电磁式速度表 C ．家用转盘式电度表D ．闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流2．如图所示，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦)，现给一个初速度让铜盘转动，下面对观察到的现象描述及解释正确的是()A ．铜盘中没有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去B ．铜盘中有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去C ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将很快停下D ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将越转越快3．如图所示，abcd 是一小金属块，用一根绝缘细杆挂在固定点O ，使金属块绕竖直线OO ′来回摆动，穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟纸面垂直，若摩擦和空气阻力均不计，则()A ．金属块进入或离开磁场区域时，都会产生感应电流B ．金属块完全进入磁场区域后，金属块中无感应电流C ．金属块开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D ．金属块摆动过程中，机械能会完全转化为金属块中产生的电能4．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为y ＝x 2。
其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线(图中的虚线所示)。
一个小金属块从抛物线上y ＝b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是 ()A ．mgbB ．12mv 2＋mgb C ．mg (b －a ) D ．mg (b －a )＋12mv 25．如图所示，条形磁铁从高h 处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，开关S 断开时，至落地用时t 1，落地时速度为v 1；S 闭合时，至落地用时t 2，落地时速度为v 2，则它们的大小关系正确的是()A ．t 1＞t 2，v 1＞v 2B ．t 1＝t 2，v 1＝v 2C ．t 1＜t 2，v 1＜v 2D ．t 1＜t 2，v 1＞v 26．如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，将整个装置悬挂起来，当接通开关瞬间，整个圆盘将()A ．顺时针转动一下B ．逆时针转动一下C ．顺时针不断转动D ．逆时针不断转动7．如图所示，A 、B 为大小、形状均相同且内壁光滑但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球同时从A 、B 管上端管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B 管的小球先落到地面，下列对于两管的描述中可能正确的是()A ．A 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的 B ．A 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的C ．A 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的D ．A 管是用胶木制成的，B 管是用铝制成的8．如图所示，ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动的过程中，线圈ab 将()A ．静止不动B ．顺时针转动C ．逆时针转动D ．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向第Ⅱ部分 非选择题二、非选择题：本题4个小题。
人教版高中物理选修3-2检测：第四章电磁感应4.7涡流电磁阻尼和电磁驱动
4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动课时作业基础达标1．以下对于涡流的说法中正确的选项是()A．涡流跟平常常有的感觉电流同样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感觉电流，而是一种差别于感觉电流的特别电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不可以产生涡流【分析】涡流的实质是电磁感觉现象，只可是是由金属块自己构成回路，它既有热效应，也有磁效应，所以 A 正确， B、 C 错误．硅钢中产生的涡流较少，其实不是不可以产生涡流，D项错误．【答案】 A 2.高频感觉炉是用来融化金属对其进行冶炼的，如右图所示为冶炼金属的高频感觉炉的示企图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被融化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能防止有害杂质混入被炼金属中，所以适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是()A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用线圈中电流产生的磁场C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电【答案】C3．甲、乙两个完整同样的铜环可绕固定轴OO′旋转，当给予同样的初始角速度开始转动后，因为阻力，经同样的时间后便停止；若将环置于磁感觉强度 B 大小同样的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向平行，乙环的转轴与磁场方向垂直，以以下图所示，当甲、乙两环同时以同样的角速度开始转动后，则以下判断正确的选项是()A．甲环先停B．乙环先停C．两环同时停下D．没法判断两环停止的先后【分析】因为转动过程中穿过甲环的磁通量不变，穿过乙环的变化，所以甲环中不产生感觉电流，乙环产生．乙环的机械能不停地转变为电能，最后转变为焦耳热消散掉，所以乙环先停下来．【答案】B4．以以下图所示，在圆滑水平面上固定一条形磁铁，有一小球以必定的初速度向磁铁方向运动，假如发现小球做减速运动，则小球的资料可能是()A．铁B．木C．铜 D ．铝【分析】小球做减速运动说明小球遇到安培力的阻挡作用，即小球内产生了涡流，显然 B 不知足条件．若小球资料是铁则会被磁化，应做加快运动，所以 A 错， C、 D 正确．【答案】CD5.如右图所示，闭合金属环从曲面上h 高处滚下，又沿曲面的另一侧上涨，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则()A．假如匀强磁场，环滚上的高度小于hB．假如匀强磁场，环滚上的高度等于hC．假如非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．假如非匀强磁场，环滚上的高度小于h【分析】假如匀强磁场，金属环中无涡流产生，无机械能损失；假如非匀强磁场，金属环中有涡流产生，机械能损失转变为内能．【答案】BD6．高频焊接原理表示图，以以下图所示，线圈经过高频沟通电，金属工件的焊缝中就产生大批焦耳热，将焊缝融化焊接，要使焊接处产生的热量较大可采纳()A．增大交变电流的电压B．增大交变电流的频次C．增大焊接缝的接触电阻D．减小焊接缝的接触电阻【分析】交变电流频次越高，产生的磁场变化越快．在工件中惹起的感觉电动势越大，感觉电流就越大，产生的热量越大， B 正确，焊接缝接触电阻越大，电压越大在此处产生的热量越大越简单融化焊接．【答案】BC7．在水平面上搁置两个完整同样的带中心轴的金属圆盘，它们相互用导线把中心轴和对方圆盘的边沿相连结，构成电路以下图，一匀强磁场穿过两圆盘垂直向外，若不计全部摩擦，当 a 盘在外力作用下做逆时针转动时，转盘b()A．沿与 a 盘同样的方向转动B．沿与 a 盘相反的方向转动C．转动的角速度必定大于 a 盘的角速度D．转动的角速度可能等于 a 盘的角速度【分析】金属盘可看做由多根金属辐条构成， a 盘在外力作用下逆时针转动时，圆盘切割磁感线，由右手定章可知，电动势方向由圆心到圆盘边沿经过导线和圆盘 B 构成闭合电路，而对 b 盘在安培力作用下顺时针转动，且转动角速度必定小于 a 盘的角速度，应选项 B 正确．【答案】B8．以下图，圆滑弧形轨道和一足够长的圆滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一圆滑螺旋管 A. 在弧形轨道上高为h 的地方，无初速开释一磁铁为质点 )，B 下滑至水平轨道时恰巧沿螺旋管 A 的中心轴运动，设 A 、B 的质量分别为B( 可视M 、m，若最后 A 、B速度分别为v A、 v B .(1)螺旋管 A 将向哪个方向运动？(2)全过程中整个电路所耗费的电能．【分析】磁铁沿水平轨道运动， A 中产生感觉电流，解答此题可由楞次定律判断螺线管A的运动方向，由能量守恒计算整个电路中耗费的电能．(1)磁铁 B 向右运动时，螺旋管中产生感觉电流，感觉电流产生电磁驱动作用，使得螺旋管 A 向右运动．(2)全过程中，磁铁减少的重力势能转变为 A 、B 动能和螺旋管中的电能，12所以 mgh＝2MvA1＋ mv 2＋ E 电．B2即 E 电＝ mgh－1212 2Mv A＋2mv B .(1)向右(2)mgh－1212【答案】2Mv A＋2mv B能力提高1.以下图圆滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平面上，环 1 竖直，环 2 水平搁置，均处于中间切割线上，在平面中间切割线正上方有一条形磁铁，当磁铁沿中间切割线向右运动时，以下说法正确的选项是()A．两环都向右运动B．两环都向左运动C．环 1 静止，环 2 向右运动D．两环都静止【分析】条形磁铁向右运动时，环 1 中磁通量保持为零不变，无感觉电流，仍静止．环2 中磁通量变化．依据楞次定律，为阻挡磁通量的变化，感觉电流的成效使环 2 向右运动．【答案】C2．以下图，在线圈上端搁置一盛有冷水的金属杯，现接通沟通电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，以下举措可行的有()A．增添线圈的匝数B．提高沟通电源的频次C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯【分析】该装置的工作原理是，线圈内变化的电流产生变化的磁场，进而使金属体内产生涡流，再把电能转变为内能，使杯内的水发热．沟通电源的频次一准时，线圈产生的磁场越强，杯体内磁通量变化就越快，产生的涡流就越大，加热时间越短，增添线圈的匝数会使线圈产生的磁场加强，而取走线圈中的铁芯会使线圈产生的磁场减弱，故 A 对、D 错．交流电源的频次增大，杯体内磁通量变化加快，产生的涡流增大，故 B 正确．瓷为绝缘资料，不可以产生涡流，故C 错．【答案】AB3．圆滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，以下图，抛物线的方程是y＝ x2，其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上界限是y＝ a 的直线 (图中的虚线 )，一个金属块从抛物线上y＝ b(b>a)处以初速度v 沿抛物线下滑，假定抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热的总量是()12A． mgb B.2mvC． mg(b－ a)D． mg(b－ a)＋12mv2【分析】金属块滑入磁场的过程中，会产生涡流，依据能的转变和守恒定律，机械能转变为电能，最后金属块将在磁场中来去运动，Q＝ mgb＋1mv2－ mga＝ mg(b－ a)＋1mv2，选22项D正确．【答案】 D4．以下图，矩形线圈搁置在水平薄木板上，有两块同样的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右经过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈遇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．向来向右D．向来向左【分析】依据楞次定律的“阻挡变化”知“来拒去留”，当两磁铁凑近线圈时，线圈要阻挡其凑近，线圈有向右挪动的趋向，受木板的摩擦力向左，当磁铁远离时，线圈要阻挡其远离，仍有向右挪动的趋向，受木板的摩擦力方向还是向左的，应选项 D 正确．【答案】D5.如图为电磁炉，是采纳磁场感觉涡流原理，它利用高频的电流经过环形线圈，进而产生无数关闭磁感线，当磁感线经过导磁(如：铁质锅 )的底部，而底部可看做由无数个导体圆环构成，当穿过圆环的磁通量发生变化时，圆环上就产生感觉电流，即小涡流(一种交变电流，家用电磁炉使用的是15～ 30 kHz 的高频电流 )．它和一般电流同样要放出焦耳热，会使锅体自己自行高速发热，而后再加热锅内食品．(1)为何锅体一定是导磁性资料？(2)以以下图所示为小天鹅电磁炉的构造表示图．电磁灶是依据涡流原理给锅加热的，检查研究电磁灶与一般烹饪灶具比较拥有哪些长处？(写出两条即可)【分析】(1) 因为非导磁性资料不可以有效汇聚磁感线，几乎不可以形成涡流，所以基本上不加热；此外，导电能力特别差的磁性资料因为其电阻率太高，产生的涡流电流也很小，也不可以很好地产生热量．所以，电磁炉使用的锅体资料导电性能相对较好，一般采纳铁磁性材料的金属或许合金以及它们的复合体，一般采纳的锅有：锻造铁锅、生铁锅、不锈铁锅．纯不锈铁锅资料因为其导磁性能特别低，所以在电磁炉上其实不可以正常工作．(2)①热效率高．因为电磁灶是经过涡流而使磁性锅体发热的，它不存在热量再传导或辐射的过程，也就减少了传导和辐射过程中的热量消耗，热效率较高．一般电炉的热效率为50% ，煤气灶的热效率为40%，而电磁灶的热效应可达80%.②控温正确．电磁灶能方便而正确地根据用户的要求控制发热功率及烹饪温度，热惯性小，断电即断磁，也就不再发热，并且使锅内温度散布平均，烹饪成效好．③安全靠谱．因为电磁灶使用时不产生明火，再加上灶台本身不发热，并且又附有多种自动保护功能，所以使用时，不会发生烫伤事故，也不会惹起火灾、爆炸、中毒等事故．④洁净卫生．因为电磁灶无明火，无烟，不会产生有害气体污染空气，还可以保持锅体和灶台洁净，因为灶台面板为结晶陶瓷玻璃制成，即便食品溢出也不会焦糊，若有污物很简单擦净．⑤使用方便．电磁灶体积小，重量轻，操作简单，了如指掌，可任意挪动，便于携带，能够作为出门旅行之用，也能够放在餐桌上使用．【答案】看法析6．以下图，质量m＝ 100 g 的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8 m，有一质量为M ＝ 200 g 的小磁铁 (长度可忽视 )，以 10 m/s 的水平速度射入并穿过铝环，落地址距铝环本来地点的水平距离为 3.6 m，则磁铁与铝环发生互相作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动)．(1)铝环向哪边偏斜？(2)若铝环在磁铁穿事后速度为 2 m/s，在磁铁穿过铝环的整个过程中，环中产生了多少电能？ (g＝ 10 m/s2)【分析】(1)由楞次定律可知，当小磁铁向右运动时，铝环向右偏(阻挡相对运动)．(2)由能量守恒定律可得，系统损失的机械能产生了电能．121212E 电＝2Mv 0－ 2mv － 2Mv 1.此中 v1为穿过铝环后小磁铁的水平速度，由平抛运动的知识，得h＝12gt2，l ＝ v1t.1解得 v1＝＝9 m/s.2hg则 E 电＝1.7 J.【答案】(1) 铝环向右偏(2)1.7 J。
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第七节：涡流、电磁阻尼和电磁驱动
【课标转述】
1、通过实验，了解自感现象和涡流现象。
说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。
2、观察日光灯电路，分析日光灯镇流器的作用和原理；观察家用电磁灶，了解其结构和原理。
【学习目标】
（1）、说出涡流是如何产生的
（2）、说出涡流的利与弊，以及如何利用和防止涡流
（3）、通过自己旧知识分析新问题弄清涡流的产生原因
（3）、说出一些实际问题中的一些涡流现象并能说出原理.
【学习过程】
一、知能准备
1．涡流概念:
2．涡流产生原因:
3．涡流的利用与控制
(1)利用——
(2)控制——
4．电磁驱动原理:
二、疑难分析:
(一)涡流定义
块状金属放在变化的磁场中，或让它在磁场中运动，金属块内有感应电场产生，从而形成闭合回路，这时感生电场力可以在整块金属内部引起闭合涡旋状的感应电流，所以叫做涡电流。
“涡电流”简称涡流。
(二)涡流的热效应
当变压器的线圈中通过交变电流时，在铁芯
内部有变化的磁场，因而产生感生电场，引起
涡流。
涡流在通过电阻时也要放出焦耳热。
1．应用：利用的热效应进行加热的方法称为
感应加热。
而涡流的大小和磁通量变化率成正比，磁场变化的频率越高，导体里的涡流也越大。
实际上,一般使用高频交流电激发涡流。
如：
A．高频焊接：
线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流（涡电流）。
由于焊缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起。
我国产生的自行车架就是用这种方法焊接的。
B．高频感应炉
高频感应炉利用涡流来熔化金属。
图是冶炼金属的感
应炉的示意图．冶炼锅内装入被冶炼的金属，线圈通上高
频交变电流，这时被冶炼的金属中就产生很强的涡流，从
而产生大量的热使金属熔化．这种冶炼方法速度快，温度
容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼的金属中，因此
适于冶炼特种合金和特种钢．
C．电磁炉
电磁炉的工作原理是采用磁场感应涡加流
加热原理，利用电流通过线圈产生磁场，当
磁场内的磁力线通过铁质锅底时会产生无数
的涡流是锅的本身自行高速发热，然后再作
用于锅内食物。
这种最新的加热方式，能减
少热量传递的中间环节，可大大提升制热效
率，比传统炉具（电炉、气炉）节省能源一半以上。
2．控制：导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时，因涡流而导致能量损耗称为涡流损耗。
涡流损耗的大小与磁场的变化方式、导体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关。
变压器、电机铁芯中的涡流热效应不仅损耗能量，严重时还会使设备烧毁．为减少涡流，变压器、电机中的铁芯都是用很薄的硅钢片叠压而成。
因为在导体中涡流的大小和电阻有关，电阻越大涡流越小。
为了减小涡流造成的热损耗，电机和变压器的铁芯常采用多层彼此绝缘的硅钢片迭加而成(材料采用硅钢以增加电阻)。
这些薄片表面涂有薄层绝缘漆或绝缘
的氧化物。
磁通穿过薄片的狭窄截面时，涡流被限制在沿各片中的一些狭小回路流过，这些回路中的净电动势较小，回路的长度较大，再由于这种薄片材料的电阻率大，这样就可以显著地减小涡流损耗。
所以，交流电机、电器中广泛采用叠片铁心。
(三)涡流的磁效应
1．电磁阻尼现象：
把铜板做成的摆放到电磁铁的磁场中，当电磁铁未通
电时，摆要往复多次，摆才能停止下来．如果电磁铁通电，
磁场在摆动的铜板中产生涡流。
涡流受磁场作用力的方向
与摆动方向相反，因而增大了摆的阻尼，摆很快就能停止
下来。
这种现象称为电磁阻尼。
2．应用：电磁仪表中的电磁阻尼器就是根据涡流磁效应制作的，在磁电式测量仪表中，常把使指针偏转的线圈绕在闭合铝框上，当测量电流流过线圈时，铝框随线圈指针一起在磁场中转动，这时铝框内产生的涡流将受到磁场作用力，抑止指针的摆动，使指针较快地稳定在指示位置上。
此外，电气机车的电磁制动器也是根据这一效应制作的。
(四) 涡流的机械效应----电磁驱动
在磁场运动时带动导体一起运动，这种作用称为“电磁驱动”作用。
当磁铁转动时，根据楞次定律此时在圆盘上将产生涡流，受到磁场的作用力将产生一个促使金属圆盘按磁场旋转方向发生转动的力矩。
但是如果圆盘的转速达到了与磁场转速一样，则两者的相对速度为零，感应电流便不会产生，这时电磁驱动作用便消失。
所以在电磁驱动作用下，金属圆盘的转速总要比磁铁或磁场的转速小，或者说两者的转速总是异步的。
感应式异步电动机就是根据这个原理制成的。
电磁驱动作用可用来制造测量转速的电表，这类转速表常称为磁性式转速表。
用磁性式转速表测量转速时，将被测机器的转轴通过连接器和传动机构与转速表中的永久磁铁的转轴相连，永久磁铁一般是由一块充以四个极的磁钢制成，这便形成一个旋转磁场。
在永久磁铁的上方有一个金属圆盘，称为感应片。
感应片与永久磁铁间有很小的气隙，两者互不接触。
当永久磁铁随着机器的转轴旋转时，感应片上将产生涡流。
这涡流又将受到这旋转磁场的作用力，结果感应片被驱动，从而沿永久磁铁的旋转方向运动。
感应片的转动将带动与感应片转轴相连的弹簧，将其扭紧，从而产生弹性恢复转矩。
最后，当感应片转过一定的角度，由电磁驱动作用产生的转矩刚巧与弹性恢复的转矩抵消时，便达到一个暂时平衡状态。
由机器带动转动的永久磁铁转速越快，感应片受到的电磁驱动作用所产生的转矩越大，因而指针的偏转角度就越大。
这样，便可通过指针的偏转角度来显示机器的转速。
三、方法点拨:
涡流是由于变化的磁场产生电场,这种电场称为涡旋电场，这时涡旋电场力可以在整块金属内部引起涡电流。
因此涡流的大小取决于回路电阻和磁场变化率
四、典型例题:
【例题1】用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，虚线左边有匀
强磁场，右边没有磁场。
金属环的摆动会很快停下来。
试解释
这一现象。
若整个空间都有向外的匀强磁场，会有这种现象吗？
分析：只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时，由于
磁通量发生变化，有感应电流产生，于是阻碍相对运动，摆动很快停下来，这就是电磁阻尼现象；空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量反而不变化了，因此不产生感应电流，不会阻碍相对运动。
【同类变式】如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则：（）
A．磁铁的振幅不变
B．磁铁做阻尼振动
C．线圈中有逐渐变弱的直流电
D．线圈中逐渐变弱的交流电
【例题2】如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，
用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖
直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场
区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和
空气阻力不计，则( )
A.线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反
B.线框进入磁场区域后，越靠近OO′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大
C.线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小
D.线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能
【解析】线框在进入和离开磁场的过程中磁通量才会变化，也可以看做其部分在切割磁感线，因此有感应电流，且由楞次定律或右手定则可确定进入和离开磁场时感应电流方向是相反的，故A项正确；当线圈整体都进入匀强磁场后，磁通量就保持不变了，此段过程中不会产生感应电流，故B错误，但提醒一下的是此时还是有感应电动势的(如果是非匀强磁场，则又另当别论了)；
当线框在进入和离开磁场的过程中会有感应电流产生，则回路中有机械能转化为电能，或者说当导体在磁场中做相对磁场的切割运动而产生感应电流的同时，一定会有安培“阻力”阻碍其相对运动，故线框的摆角会减小，但当线框最后整体都进入磁场中后，并只在磁场中摆动时，没有感应电流产生，则机械能保持守恒，摆角就不会再变化，故C项正确，而D项错误.综上所述，正确答案是AC项.
【布置作业】：课本练习.
【作业布置】：。