3. 涡流 电磁阻尼 电磁驱动（分层作业）物理教科版选择性必修第二册

2.3 涡流 电磁阻尼 电磁驱动 一、单选题 1．涡流探伤是工业上常用的技术之一，该技术通过励磁线圈使构件中产生涡电流，再借助探测线圈测定涡电流的变化量从而获得构件缺陷的有关信息。则（　　） A．工作时励磁线圈必须要与被测构件接触 B．涡流探伤也适用于检测橡胶构件的缺陷 C．励磁线圈中应该通入恒定电流完成检测 D．探测线圈根据接收到的涡流磁场工作的 2．如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间，铝笼可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝笼和磁铁均静止，转动磁铁，会发现铝笼也会跟着发生转动，下列说法正确的是（    ） A．铝笼是因为受到安培力而转动的 B．铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同 C．磁铁从图乙位置开始转动时，铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a D．当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝笼将保持匀速转动 3．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，线圈附近的导体中都会产生感应电流。如图所示，将绝缘导线绕在圆柱形铁块上，导线内通以交变电流，铁块内就会产生虚线所示的感应电流，即涡流。当线圈中的电流方向如图所示且正在减小时，下列判断正确的是（　　） A．线圈内部空间的磁感线方向竖直向下 B．从上往下看，铁块内沿虚线圆的涡流方向为顺时针方向 C．为减小涡流，可以把铁块沿横向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 D．为减小涡流，可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 4．电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图所示是电磁炉的工作示意图，它不用明火或传导式加热而让热量直接在锅底产生，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 5．2021年7月25日，台风“烟花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示为该阻尼器的简化图，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块在导体板上方摆动时，导体板内产生涡电流。下列说法正确的是（    ） A．阻尼器摆动时产生的涡电流，源于外部电源 B．阻尼器最终将机械能转化成为内能 C．导体板电阻率越大，涡电流越大 D．导体板上的涡电流的大小与质量块的摆动速率无关 6．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A． B． C． D． 7．动圈式的话筒和动圈式扬声器结构如图所示，扬声器中的锥形纸盆和话筒中的弹性膜片均与金属线圈粘连在一起，线圈处于永磁体的磁场中，则（　　） A．该扬声器可以当话筒使用 B．扬声器根据电磁感应原理工作的 C．话筒是根据电流的磁效应工作的 D．话筒是将电信号转换成声音信号的传感器 8．某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的太空单车原理图：在铜质轮子的外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（　　） A．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关 B．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果 C．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力 D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小 9．图中A是三个一样的强磁体，B、C和D均是一样的紫铜管，在紫铜管C和D上锯去一部分（白色区域），如图中的乙和丙图所示。现将强磁体释放，强磁体在B、C和D中下落的时间分别是t1、t2和t3，关于下落时间说法正确的是（　　） A．t1=t2=t3 B．t1>t2>t3 C．t1>t3>t2 D．t1<t2<t3 10．黄冈市进入了高铁时代。如图所示为安检门原理图，左侧面有一通电线圈，右侧面有一接收线圈。从左往右看，工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向增大的电流，则（    ） A．无人通过安检门时，接收线圈中无感应电流 B．若接收线圈中有感应电流，方向一定与左侧线圈电流方向相同 C．通过人员携带金属时，金属中会产生涡漩电流 D．通过人员携带金属时，接收线圈中无感应电流 11．强风天气会给人们的出行带来困难。某大厦上的电磁阻尼器出现了摆动，及时对大厦进行减震，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 B．风速越大，导体板内产生的感应电动势越小 C．风速越大，导体板内产生的涡流越小 D．导体板内涡流对永磁铁的电磁阻力是该大厦减震的原因 二、多选题 12．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会产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生很多热量，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，焊缝处的温度升高的越快 B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快 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 13．金属探测器利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通以大小与方向快速变化的电流，从而产生快速变化的磁场，该磁场会在金属物体内部感应出“涡流”（感应电流）。“涡流”会产生磁场，从而影响原始磁场，导致探测器发出蜂鸣声而报警。下列说法正确的是（　　） A．欲使待检测物体内部产生“涡流”（感应电流），探测器需在待检测物体上方不停地晃动 B．待检测物体内部产生“涡流”（感应电流）时，探测器可能静止在待检测物体上方 C．若待检测物体为塑料制品则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变化 D．若待检测物体为塑料制品则不能报警，因为待检测物体中含有极少能够自由移动的带电粒子 14．一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图（b）所示。则（    ） A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大 三、解答题 15．磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具，如图（a）所示。它的驱动系统可简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形金属框，电阻为R的金属框置于xOy平面内，MN长为l平行于y轴，NP宽为d平行于x轴，如图（b）所示。轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按波长为的正弦规律分布，如图（c）所示。整个磁场以一定的速率沿Ox方向匀速平移，忽略一切阻力，列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。 （1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理。 （2）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ边应处于磁场中的什么位置？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.3 涡流 电磁阻尼 电磁驱动 一、单选题 1．涡流探伤是工业上常用的技术之一，该技术通过励磁线圈使构件中产生涡电流，再借助探测线圈测定涡电流的变化量从而获得构件缺陷的有关信息。则（　　） A．工作时励磁线圈必须要与被测构件接触 B．涡流探伤也适用于检测橡胶构件的缺陷 C．励磁线圈中应该通入恒定电流完成检测 D．探测线圈根据接收到的涡流磁场工作的 【答案】D 【详解】A．涡流探伤技术其原理是用励磁线圈使被测构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，故工作时励磁线圈不需要与被测构件接触，故A错误； B．因橡胶构件不能产生涡流，所以涡流探伤不适用于检测橡胶构件的缺陷，故B错误； CD．励磁线圈中通入交变电流才能产生的变化的磁场，当金属构件处于该磁场中时，该金属构件中才会发生电磁感应现象产生涡流，完成检测，由此可知，探测线圈根据接收到的涡流磁场工作的，故C错误，D正确。 故选D。 2．如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间，铝笼可以绕支点自由转动，其截面图如图乙所示。开始时，铝笼和磁铁均静止，转动磁铁，会发现铝笼也会跟着发生转动，下列说法正确的是（    ） A．铝笼是因为受到安培力而转动的 B．铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同 C．磁铁从图乙位置开始转动时，铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a D．当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，铝笼将保持匀速转动 【答案】A 【详解】AC．磁铁从图乙位置开始转动时，导致通过铝笼截面的磁通量增加，从而产生感应电流，方向为，因而受到安培力作用，导致铝笼转动，所以铝笼是因为受到安培力而转动的，A项正确，C项错误； B．根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝笼与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝笼的转速一定比磁铁的转速小，B项错误； D．当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝笼转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝笼会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，D项错误。 故选A。 3．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，线圈附近的导体中都会产生感应电流。如图所示，将绝缘导线绕在圆柱形铁块上，导线内通以交变电流，铁块内就会产生虚线所示的感应电流，即涡流。当线圈中的电流方向如图所示且正在减小时，下列判断正确的是（　　） A．线圈内部空间的磁感线方向竖直向下 B．从上往下看，铁块内沿虚线圆的涡流方向为顺时针方向 C．为减小涡流，可以把铁块沿横向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 D．为减小涡流，可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 【答案】D 【详解】A．线圈内部的磁场由通过线圈的电流产生，根据安培右手定则可知，其磁感线方向竖直向上，故A项错误； B．因为线圈中的电流正在减小，则线圈中电流产生的磁场减弱，根据楞次定律，涡流的方向为逆时针方向，故B项错误； CD．由于产生的感应电动势的大小一定，而要减小涡流，必修增大铁块电阻，根据电阻定律可知，可减小铁块的横截面积，故可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来，故C错误，D正确。 故选D。 4．电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图所示是电磁炉的工作示意图，它不用明火或传导式加热而让热量直接在锅底产生，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 【答案】A 【详解】A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可以提高产生交变磁场变化的频率，从而提高穿过炊具底面磁通量的变化率，进而增大涡流，提高电磁炉的加热效果，故A正确； B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的交变电流的磁场产生的，故B错误； C．陶瓷是绝缘体，无法形成涡流，所以利用陶瓷材料制成的炊具无法在电磁炉上正常加热，故C错误； D．电磁炉工作时，炊具底面将产生强大的涡流，故D错误。 故选A。 5．2021年7月25日，台风“烟花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示为该阻尼器的简化图，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁铁的质量块在导体板上方摆动时，导体板内产生涡电流。下列说法正确的是（    ） A．阻尼器摆动时产生的涡电流，源于外部电源 B．阻尼器最终将机械能转化成为内能 C．导体板电阻率越大，涡电流越大 D．导体板上的涡电流的大小与质量块的摆动速率无关 【答案】B 【详解】A．阻尼器摆动时，永磁铁在导体板上方摆动，磁通量发生变化，从而在导体板内产生涡电流，属于电磁感应现象，A错误； B．通过阻碍质量块和永磁铁的运动，阻尼器将动能转化为电能，并通过电流做功将电能最终转化为内能，B正确； C．导体板电阻率越大，电阻越大，涡电流越小，C错误； D．质量块摆动的速率越大，穿过导体板的磁通量变化越快，产生的感应电动势和涡电流也越大，D错误。 故选B。 6．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】该装置的原理是利用电磁阻尼。薄板出现扰动时，穿过薄板表面的磁通量如果发生变化，就会产生感应电流，薄板就会受到安培力作用，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。 A．薄板上、下、左、右运动时，磁通量都会发生变化，所以都会产生感应电流，所以都会受到安培力作用而很快停下来，故A正确； B．薄板只有向左运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故B错误； C．板只有向左运动较大距离时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故C错误； D．薄板只有向左、向右运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下运动时，则不会产生感应电流，故D错误。 故选A。 7．动圈式的话筒和动圈式扬声器结构如图所示，扬声器中的锥形纸盆和话筒中的弹性膜片均与金属线圈粘连在一起，线圈处于永磁体的磁场中，则（　　） A．该扬声器可以当话筒使用 B．扬声器根据电磁感应原理工作的 C．话筒是根据电流的磁效应工作的 D．话筒是将电信号转换成声音信号的传感器 【答案】A 【详解】A．根据动圈式扬声器的结构图可知，当人对着扬声器的锥形纸盆说话时，声音使纸盆振动，与纸盆相连的线圈也会随着振动，从而使得穿过线圈的磁通量发生变化，这时线圈中就会产生随着声音变化的感应电流，所以该扬声器也能当话筒使用，故A正确； B．根据动圈式扬声器的结构图可知，线圈安放在磁铁磁极间的空隙中能够自由运动，按音频变化的电流通过线圈，线圈将受到安培力的作用而运动。由于锥形纸盆与线圈连接，随线圈振动而发声，所以动圈式扬声器的原理是磁场对电流的作用产生的，故B错误； C．根据动圈式话筒的结构图可知，动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上。当我们对着话筒讲话时，膜片带动线圈一起振动，从而使得穿过线圈的磁通量发生变化，于是线圈中产生了随声音变化的电流，所以话筒是根据电磁感应原理工作的，故C错误； D．话筒作为信号接收端，通过收集声音信号，通过敏感元件，从而将声音信号转换成电信号的传感器，故D错误。 故选A。 8．某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的太空单车原理图：在铜质轮子的外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（　　） A．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关 B．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果 C．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力 D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小 【答案】C 【详解】B．轮子在磁场中做切割磁感线的运动，会产生感应电动势和感应电流，因此不能用绝缘材料替换，B错误； AC．轮子在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的轮子产生阻力，以阻碍轮子与磁场之间的相对运动，所以轮子受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，安培力大小与电阻率有关，故A错误，C正确； D．磁铁与轮子间的距离不变时，轮子转速越大，产生的感应电流越大，轮子受到的阻力越大，D错误。 故选C。 9．图中A是三个一样的强磁体，B、C和D均是一样的紫铜管，在紫铜管C和D上锯去一部分（白色区域），如图中的乙和丙图所示。现将强磁体释放，强磁体在B、C和D中下落的时间分别是t1、t2和t3，关于下落时间说法正确的是（　　） A．t1=t2=t3 B．t1>t2>t3 C．t1>t3>t2 D．t1<t2<t3 【答案】B 【详解】紫铜管可以看作是有无数个相同的铜环做成的铜管，当强磁体向下通过铜管时，穿过通过的磁通量发生改变，会在铜管内产生感应电流，产生的感应电流产生的磁场方向与强磁体产生磁场方向相反，故阻碍强磁体下落，由于甲图中一直阻碍强磁体运动，乙图中只有部分管道阻碍强磁体运动，丙图中由于铜环不是闭合的，不会产生感应电流，几乎没有阻碍强磁体运动，根据牛顿第二定律 可得 根据 可得 t1>t2>t3 故选B。 10．黄冈市进入了高铁时代。如图所示为安检门原理图，左侧面有一通电线圈，右侧面有一接收线圈。从左往右看，工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向增大的电流，则（    ） A．无人通过安检门时，接收线圈中无感应电流 B．若接收线圈中有感应电流，方向一定与左侧线圈电流方向相同 C．通过人员携带金属时，金属中会产生涡漩电流 D．通过人员携带金属时，接收线圈中无感应电流 【答案】C 【详解】AB．虽无人通过安检门，但因当左侧线圈中存在顺时针方向增大的电流，可知穿过右侧线圈的磁通量向右且增大，根据楞次定律，右侧线圈中产生逆时针方向的电流，与左侧线圈电流方向相反，故AB错误； CD．当通过人员携带金属时，穿过金属片中磁通量发生变化，金属片中会产生涡漩电流，感应电流的方向与接收线圈中的感应电流的方向相同，金属片的电流会将该空间中的磁场的变化削弱一些，引起接收线圈中的感应电流大小发生变化，故C正确，D错误。 故选C。 11．强风天气会给人们的出行带来困难。某大厦上的电磁阻尼器出现了摆动，及时对大厦进行减震，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 B．风速越大，导体板内产生的感应电动势越小 C．风速越大，导体板内产生的涡流越小 D．导体板内涡流对永磁铁的电磁阻力是该大厦减震的原因 【答案】D 【详解】ABC．风速越大，永磁铁与可摆动质量块摆动越厉害，导体板中磁通量变化率越大，由电磁感应定律可知，导体板中产生的感应电动势越大，产生的涡流也越大，故ABC错误； D．根据楞次定律可知，导体板内的涡流与永磁铁间的电磁阻力，是该大厦减震的原因，故D正确。 故选D。 二、多选题 12．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会产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生很多热量，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，焊缝处的温度升高的越快 B．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高的越快 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 【答案】AD 【详解】线圈中通高频变化的电流时，线圈中产生快速变化的磁场，带焊接的金属工件中产生感应电流，感应电流产生热量，由于焊缝处的电阻大，根据焦耳定律，焊缝处产生的热量最高，所以只有焊缝处的温度升的很高，起到焊接的作用。AD正确，BC错误。 故选AD。 13．金属探测器利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通以大小与方向快速变化的电流，从而产生快速变化的磁场，该磁场会在金属物体内部感应出“涡流”（感应电流）。“涡流”会产生磁场，从而影响原始磁场，导致探测器发出蜂鸣声而报警。下列说法正确的是（　　） A．欲使待检测物体内部产生“涡流”（感应电流），探测器需在待检测物体上方不停地晃动 B．待检测物体内部产生“涡流”（感应电流）时，探测器可能静止在待检测物体上方 C．若待检测物体为塑料制品则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变化 D．若待检测物体为塑料制品则不能报警，因为待检测物体中含有极少能够自由移动的带电粒子 【答案】BD 【详解】AB．因为金属探测器中通的是大小与方向快速变化的电流，以致产生高速变化的磁场，故即使探测器静止在待检测物体的上方，待检测物体中依然有感应电流产生，故A错误，B正确； CD．因为塑料制品为绝缘体，导电性能极差，塑料制品内部含有极少可自由移动的电荷，使得待检测物体中感应电流太小不能引起报警，检测区域中有磁通量变化，故C错误，D正确。 故选BD。 14．一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图（b）所示。则（    ） A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大 【答案】AD 【详解】AD．电流的峰值越来越大，即小磁铁在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的变化率越来越大，因此小磁体的速度越来越大，AD正确； B．假设小磁体是N极向下穿过线圈，则在穿入靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针的电流，而在穿出远离每匝线圈的过程中磁通量向下减少产生顺时针的电流，即电流方向相反，与题干图中描述的穿过线圈的过程电流方向变化相符，S极向下同理；所以磁铁穿过8匝线圈过程中会出现8个这样的图像，并且随下落速度的增加，感应电流的最大值逐渐变大，所以磁体下落过程中磁极的N、S极没有颠倒，选项B错误； C．线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大则磁性越强，因此电流的大小是变化的小磁体受到的电磁阻力是变化的，不是一直不变的，C错误。 故选AD。 三、解答题 15．磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具，如图（a）所示。它的驱动系统可简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形金属框，电阻为R的金属框置于xOy平面内，MN长为l平行于y轴，NP宽为d平行于x轴，如图（b）所示。轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B沿Ox方向按波长为的正弦规律分布，如图（c）所示。整个磁场以一定的速率沿Ox方向匀速平移，忽略一切阻力，列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。 （1）简要叙述列车运行中获得驱动力的原理。 （2）为使列车获得最大驱动力，MN、PQ边应处于磁场中的什么位置？ 【答案】（1）见解析；（2）NM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方 【详解】（1）由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到安培力即为驱动力。 （2）为使列车获得最大驱动力，NM、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致线框中电流最强，也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大，因此，d应为的奇数倍，即 或（） / 学科网（北京）股份有限公司 $$