2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

2.3：涡流、电磁阻尼和电磁驱动 一：知识精讲归纳 考点一、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． 考点二、涡流 1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，就像水中的旋涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流． 2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(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． 考点三、电磁阻尼 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． 考点四、电磁驱动 若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，这种作用常常称为电磁驱动． 二：考点题型归纳 题型一：涡流 1．（2022·河北·廊坊市第十五中学高二）当穿过导体的磁通量发生变化，导体中会产生感应电流，像水中的旋涡，所以把它叫做涡流。下列关于涡流的说法不正确的是（　　） A．图中炉外有线圈，线圈中通以交变电流，利用涡流产生的热量使金属熔化 B．图中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯 C．图中探雷器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警 D．图中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们同时从铝管下端管口落出 2．（2022·全国·高二）如图所示，下列生产生活现象中，不属于涡流的是（　　） A．甲图用电磁炉烹制菜肴 B．乙图变压器工作时，绕制线圈的铁芯中会发热 C．丙图过安检时用金属探测器探测人身是否携带金属物品 D．丁图工人穿上金属丝织成的衣服进行高压带电作业 3．（2022·江苏苏州·高二期中）工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图如图所示，其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂及位置的信息，关于以上应用实例理解正确的是（　　） A．线圈所连接的电源可以是直流电源 B．线圈所连接的电源应该是交流电源 C．能被探测的物件可以是非导电材料 D．工业涡流探伤技术运用了自感原理 题型二：电磁灶的结构原理 4．（2022·云南·昆明一中高二期末）电磁炉是利用电磁感应原理加热食物的，以下关于电磁炉的说法正确的是（　　） A．电磁炉内部产生了感应电流 B．电磁炉可以加热陶瓷锅内的食物 C．电磁炉只能加热铁锅内的食物 D．电磁炉加热食物利用了电流的热效应 5．（2022·山东聊城·高二期中）如图甲所示是新型的高效节能厨具——电磁炉，又名电磁灶，是现代厨房革命的产物。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图乙所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。下列关于电磁炉的说法正确的是（　　） A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果 B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的 C．利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热 D．电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流 6．（2022·北京·人大附中高二期末）如图所示，电磁炉是利用感应电流（涡流）的加热原理工作的。下列关于电磁炉的说法，正确的是（　　） A．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热 B．电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部 C．电磁炉面板采用金属材料，通过面板涡流发热传导到锅里，再加热锅内食品 D．电磁炉的锅具一般不用铜锅，是因为铜锅中不能形成涡流 题型三：安检报警器的原理 7．（2021·内蒙古赤峰·高二期末）安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流，如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。关于安检门的以下说法错误的是（　　） A．安检门不能检查出毒贩携带的毒品 B．安检门能检查出旅客携带的金属水果刀 C．安检门工作时，既利用了电磁感应的原理，又利用了电流的磁效应 D．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门能正常工作 8．（2021·广东·汕头市第一中学高二期末）某手持式考试金属探测器如图所示，它能检查出考生违规携带的电子通讯储存设备。工作时，探测环中的发射线圈通以电流，附近的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报。则（　　） A．探测环中的发射线圈通的