2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

班级 姓名 学号 2.3涡流、电磁阻尼和电磁驱动 知识梳理： 一、电磁感应现象中的感生电场 1．感生电场 认为：磁场变化时会在空间激发一种 ，这种电场叫作感生电场。 2．感生电动势 由 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 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。 二、涡流 1．定义：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 ，电流很像水中的漩涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流． 2．应用 (1)涡流热效应的应用：如真空冶炼炉、电磁炉。 (2)涡流磁效应的应用：如探雷器、安检门。 3．防止 电动机、变压器等设备中为防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器，应采取如下措施: (1)途径一：增大铁芯材料的 。 (2)途径二：用相互 的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。 三、电磁阻尼和电磁驱动 1．电磁阻尼 (1)产生：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 导体的运动的现象。 (2)应用：电学仪表中利用 使指针很快地停下来，便于读数。 2．电磁驱动 (1)产生：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生 ，使导体受到 的作用而运动起来。 (2)应用：交流感应电动机。 随堂练习： 【例1】如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环口径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，若运动过程中小球的带电荷量不变，那么(　　) A．洛伦兹力对小球一直做正功 B．小球受到的洛伦兹力不断增大 C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动 D．小球仍做匀速圆周运动 【例2】(多选)机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流，关于其工作原理，以下说法正确的是(　　) A．人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流 B．这个安检门也能检查出人身上携带的毒品 C．线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流 D．金属物品中感应电流产生的交变磁场会影响线圈中的电流 【例3】弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它(如图所示)，磁铁就会很快停下来，解释这个现象。 【例4】(多选)如图所示，蹄形磁体和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动。从上向下看，当磁铁逆时针转动时，则(　　) A．线圈将逆时针转动，转速与磁体相同 B．线圈将逆时针转动，转速比磁体小 C．线圈转动时将产生方向变化的感应电流 D．线圈转动时感应电流的方向始终是abcda 课后巩固 1．(多选)如图一金属半圆环置于匀强磁场中，磁场方向垂直于半圆面向外，下列说法正确的是(　　) A．当磁场突然减弱时，N端电势高于M端 B．当磁场突然减弱时，M端电势高于N端 C．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，N端电势高于M端 D．若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180°的过程中，M端电势高于N端 2．(多选)磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是（　　） A．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 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。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则(　　) A．铜盘的转动将变慢 B．铜盘的转动将变快 C．铜盘仍以原来的转速转动 D．铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁上下两端的极性来决定 4．关于涡流，下列说法中错误的是(　　) A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流 5．(多选)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管上端的管口无初速度释放，穿过A管比穿过B管的小球先落到地面。下面对于两管的描述中可能正确的是(　　) A．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的