第2章 3 涡流 电磁阻尼 电磁驱动-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（教科版）

3　涡流　电磁阻尼　电磁驱动 第二章　电磁感应及其应用   [学习目标]　1.理解涡流的产生原理,了解涡流在生产和生活中的应用(重点)。2.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(重点)。 课时作业 巩固提升 要点1　涡流 要点2　电磁阻尼和电磁制动　电磁驱动 内容索引 要点1　涡流 一 4 梳理 必备知识 自主学习 1.定义:由于　　　　,在大块金属内产生的像水中漩涡样的　　　　电流。  2.特点:金属块中的涡流会产生　　　　。  3.应用 如　　 　　　、电磁炉。  电磁感应　 感应 焦耳热 高频感应炉 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。 用相互绝缘的　　 　　叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯。  薄硅钢片 [思考与讨论] 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,给线圈通入变化的电流,一段时间后,一个容器中水温升高。请探究以下几个问题: (1)线圈通入电流在本题中的作用是什么? 提示:(1)电流磁效应。 (2)线圈通入变化的电流后,小铁锅和玻璃杯中哪个水温升高?为什么? 提示: (2)通入变化的电流,所产生的磁场发生变化,铁锅是导体,在其内产生涡流,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,所以玻璃杯中的水温不会升高。 1.产生涡流的两种情况 (1)块状金属放在变化的磁场中。 (2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。 2.产生涡流时的能量转化 (1)金属块在变化的磁场中,磁场能转化为电能,最终转化为内能。 (2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。 归纳 关键能力 合作探究 3.涡流的应用与防止 (1)应用:真空冶炼炉、探雷器、安检门等。 (2)防止:为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流,常用电阻率较大的硅钢做材料,而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯。 [典例1]　(多选)金属探测器已经广泛应用在考场检测、车站安检等领域,其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”。“涡流”会产生磁场,从而影响原始磁场,导致检测器发出蜂鸣声而报警。下列说法正确的是(　　) A.欲使待检测物内部产生“涡流”,探测器需 在待检测物上方不停地晃动 B.探测器静止在待检测物上方,待检测物内 部仍然可以产生“涡流” C.若待检测物为塑料则不能报警,因为检测区域内没有磁通量变化 D.若待检测物为塑料则不能报警,因为待检测物中没有能够自由移动的带电粒子或很少 BD 因为金属探测器中通的是大小与方向快速变化的电流,以致产生快速变化的磁场,故即使探测器静止在待检测物的上方,待检测物中依然有感应电流产生,A错误,B正确;因为塑料制品接近于绝缘体,导电性能极差,所以检测区域中并非没有磁通量变化,而是因为塑料中没有可自由移动的带电粒子或极少,而使得待检测物中无感应电流或电流太小不能引起报警,C错误,D正确。 [针对训练]　1.(多选)下列哪些措施是为了防止涡流的危害(　　) A.电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅 B.探雷器的线圈中要通有变化着的电流 C.变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成 D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层 CD 电磁炉是采用电磁感应原理,在金属锅体内产生涡流,使锅体发热从而加热食物,属于涡流的应用,故A错误;探雷器的线圈中有变化的电流,如果地下埋着金属物品,金属中会感应出涡流,使仪器报警,这属于涡流的应用,故B错误;变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成,是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止,故C正确;变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层,是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止,故D正确。 2.(多选)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 AD 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,A、D正确,B、C错误。 二 要点2　电磁阻尼和电磁制动　电磁驱动 17 1.电磁阻尼:当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到　　　,安培力总是　　　　导体的运动,这种现象叫作电磁阻尼。  2.电磁阻尼的应用:磁电式电表中利用　　 　　使指针迅速停止到某位置,便于读数。磁电式电表在运输过程中将　　　　　　　短路,既可避免指针因摆动剧烈而　　　　,又减小　　　　处的磨损。  梳理 必备知识 自主学习 安培力 阻碍 电磁阻尼 正、负接线柱 变形 轴承 3.电磁制动:列车制动时将电动机与电源断开,并把电动机的线圈与制动电路连成闭合回路,列车前进时带动电动机线圈转动,从而产生感应电流,磁场对它的安培力起着制动的作用。 4.电磁制动的优点:减少　　　　,还可以将动能转化为　　　　给蓄电池充电。  5.电磁驱动 (1)概念:　　 　　受到安培力使物体运动的现象。  (2)应用:　　　 　　。  (3)优点:　　　　 强、驱动力输出　　　 　高、能量损耗小。  机械磨损 电能 感应电流 感应电动机 可控性 精度 [思考与讨论] 一个闭合线圈放在蹄形磁体的两磁极之间,如图所示,蹄形磁体和闭合线圈都可以绕轴转动。当蹄形磁体顺时针转动时线圈也顺时针转动;蹄形磁体逆时针转动时线圈也逆时针转动。 (1)蹄形磁体转动时,穿过线圈的磁通量是否变化? 提示:(1)变化。 (2)线圈转动起来的动力是什么力?线圈的转动速度与蹄形磁体的转动速度有什么关系? 提示: (2)线圈内产生感应电流使线圈受到安培力的作用,安培力作为动力使线圈转动起来。线圈的转动速度小于蹄形磁体的转动速度。 1.电磁阻尼与电磁驱动的比较 归纳 关键能力 合作探究   电磁阻尼 电磁驱动 不同点 成因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流,从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流,从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反,阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同,推动导体运动   电磁阻尼 电磁驱动 不同点 能量 转化 导体克服安培力做功,其他形式的能转化为电能,最终转化为内能 由于电磁感应,磁场能转化为电能,通过安培力做功,电能转化为导体的机械能,从而对外做功 相同点 两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍产生感应电流的导体与磁场间的相对运动 2.两点说明 (1)电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象,都遵循楞次定律。 (2)电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力的作用效果都是阻碍相对运动,应注意电磁驱动中阻碍的结果,导体的运动速度要小于磁场的运动速度。 [典例2]　如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是(　　) A.三者同时落地 B.甲、乙同时落地,丙后落地 C.甲、丙同时落地,乙后落地 D.乙、丙同时落地,甲后落地 D 甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙回路没有闭合,丙是塑料线框,都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,故D正确。 [典例3]　(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,当磁体逆时针转动时,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.线圈转动时将产生感应电流 D.线圈转动时感应电流的方向始终是abcda BC 当磁体逆时针转动时,相当于磁体不动而线圈顺时针旋转 切割磁感线,线圈中产生感应电流,C正确;线圈相对磁体转 过90°后,其感应电流方向不再是abcda,D错误;由楞次定 律的推广含义可知,线圈将与磁体同向转动,但转动的角速 度一定小于磁体转动的角速度,如果两者的角速度相同,磁感线与线圈会处于相对静止状态,线圈不切割磁感线,无感应电流产生,A错误,B正确。 [针对训练]　3.(多选)如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法正确的是(　　) 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 D.该装置的作用是使指针能很快地稳定 AD 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;不管1向哪个方向转动,2对1的效果总起到阻尼作用,所以它能使指针很快地稳定下来,选项A、D正确。 4.(多选)在位于光滑水平面上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 BC 磁铁水平穿入螺线管时,管中将产生感应电流,由楞次定律知该电流产生的磁场阻碍磁铁的运动。同理,磁铁穿出时该电流产生的磁场也阻碍磁铁的运动,故整个过程中,磁铁做减速运动,B正确。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的,这个安培力使小车向右一直做加速运动,C正确。 三 课时作业 巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 [A组　基础巩固练] 1.下列关于涡流的说法正确的是(　　) 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.在硅钢片中不能产生涡流 13 A 14 涡流是在大块金属导体中发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律,故A正确。涡流也是感应电流,不但有热效应,还有磁效应;硅钢片中能产生涡流,但感应电流较小,故B、C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 2.(2024·辽宁葫芦岛高二期中)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,金属物品中会被感应出涡流,涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流,从而报警,关于安检门的说法正确的是(　　) A.安检门能检查出毒贩携带的毒品 B.如果“门框”的线圈中通上恒定电流,安检门也能正常工作 C.安检门能检查出旅客携带的金属水果刀 D.安检门工作时,主要利用了电流的热效应原理 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 C 14 安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品的原理:线圈中的交变电流产生交变的磁场,会在金属物品中产生交变的感应电流,而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到,则安检门可以检查出旅客携带的金属水果刀,而不能检查出毒贩携带的毒品,若“门框”的线圈中通上恒定电流,而不是交变电流则无法产生感应电流,安检门不能正常工作,故A、B错误,C正确;安检门工作时,主要利用了电磁感应原理,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 3.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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 C 14 铜盘转动时,根据法拉第电磁感应定律及楞次定律知,盘中有感应电动势,也产生感应电流,并且受到电磁阻尼作用,机械能很快转化为电能进而转化为焦耳热,铜盘将很快停下,故C正确,A、B、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 4.如图所示,闭合导线圆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(　　) A.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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A 14 磁铁开始转动时,环中穿过环向里的磁通量增加,根据楞次定律和安培定则知,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,圆环与磁铁同向转动,所以选项A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 5.电磁炉热效率高达90%,炉面无明火,无烟,无废气,“火力”强劲,安全可靠。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是(　　) A.当恒定电流通过线圈时,会产生恒定磁场, 恒定磁场越强,电磁炉加热效果越好 B.电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生 涡流,进而发热工作 C.在锅和电磁炉中间放一纸板,则电磁炉不能起到加热作用 D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 B 14 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的,所加的电流是交流,不是直流,故A错误;根据电磁炉的工作原理可知,电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作,故B正确;在锅和电磁炉中间放一纸板,不会影响电磁炉的加热作用,故C错误;金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅底,陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料,里面不会产生涡流,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 6.(多选)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中,如图所示为一手持式封口机,它的工作原理是:当接通电源时,内置线圈产生磁场,当磁感线穿过封口铝箔材料时,瞬间产生大量小涡流,致使铝箔自行快速发热,熔化复合在铝箔上的溶胶,使铝箔粘贴在待封容器的封口处,达到迅速封口的目的。下列有关说法正确的是(　　) A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔 B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带 C.封口过程中温度过高,可适当减小所通电流的频率 D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口,但不适用于金属容器 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 CD 14 由于封口机利用了电磁感应原理,故封口材料必须是金属类材料,而且电源必须是交流电源,A、B错误;减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量,即控制温度,C正确;封口材料应是金属类材料,但对应被封口的容器不能是金属,否则金属容器也会发热,消耗能量且对容器内物品造成损害,只能是玻璃、塑料等材质,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 7.在一水平通电直导线的正下方,有一半圆形光滑圆弧轨道。一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放,则下列说法中正确的是(　　) A.圆环最终停在轨道的最低点B B.圆环能滑到轨道右侧与A点等高处C C.圆环运动过程中机械能守恒 D.圆环在运动过程中感应电流方向一直是顺时针方向 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A 14 由于圆环运动的范围内,各处的磁感应强度不同,所以圆环运动的过程中机械能不断转化为电能,最终转化为内能,故圆环的机械能会越来越小,最终停在最低点B,故A正确;因为圆环在运动的过程中,产生感应电流,对整个过程由能量守恒定律得,重力势能转化为电能,故不能上升到右侧与C点等高处,故B错误;整个过程重力势能转化为电能,机械能不守恒,故C错误;圆环来回运动,磁通量不断变化,所以感应电流方向不断变化,故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 8.如图所示,将一空的铝质易拉罐倒扣于笔尖上,在“冂”形木框两侧各固定一个强铷磁铁,用电钻控制木框匀速转动,发现木框虽然不与易拉罐接触,但易拉罐也会随木框转动,则下列说法正确的是(　　) A.木框的转速总比易拉罐的大 B.易拉罐与木框的转动方向相反 C.易拉罐与木框保持相同的转速同方向转动 D.两个磁铁必须异名磁极相对 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A 14 根据电磁驱动原理,易拉罐与木框的转动方向相同,木框的转速总比易拉罐的大,A正确,B、C错误;两个磁铁异名磁极或同名磁极相对均可,在磁极附近的易拉罐导体中都会产生涡流,受到安培力作用使易拉罐跟着木框转动起来,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 [B组　综合强化练] 9.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。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(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A 14 施加磁场来快速衰减STM的微小振动,其原理是电 磁阻尼,STM在振动时通过紫铜薄板的磁通量发生 变化,紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流,则其 受到安培力作用,阻碍紫铜薄板振动,即促使其振动 衰减。方案A中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振 动,通过它的磁通量都发生变化。方案B中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变;当紫铜薄板向右振动时,通过它的磁通量不变。方案C中,紫铜薄板上下振动、左右振动时,通过它的磁通量可能不变。方案D中,当紫铜薄板上下振动时,紫铜薄板中磁通量可能不变。综上可知,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A,故A正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 10.如图所示,条形磁铁用细线悬挂在O点,O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在同一竖直面内摆动,在一次完整摆动的过程中,下列说法正确的是(　　) A.线圈内感应电流的方向改变两次 B.线圈对磁铁的作用力为斥力 C.线圈对磁铁的作用力始终是阻力 D.线圈对磁铁的作用力有时是阻力,有时是动力 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 C 14 磁铁向下摆动时,根据楞次定律可判断,线圈中产生逆时 针方向的感应电流(从上往下看),感应电流激发的磁场阻 碍磁铁靠近,则磁铁受到的作用力为斥力;磁铁向上摆动 时,根据楞次定律可判断,线圈中产生顺时针方向的感应电流(从上往下看),感应电流激发的磁场阻碍磁铁远离,则磁铁受到的作用力为引力,所以磁铁在一次完整摆动的过程中,每当磁铁经过最低点及达到最高点时,电流方向都要改变,故电流方向共改变四次。由楞次定律可知,线圈对磁铁的作用力始终是阻力,故C正确,A、B、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 11.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(　　)  A.mgb　　　　　　　　　 B.mv2 C.mg(b-a) D.mg(b-a)+mv2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 14 金属块在曲面上滑动的过程中,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。以x轴所在水平面为零势能面。初状态机械能E1=mgb+mv2,末状态机械能E2=mga,总热量Q=E1-E2=mg(b-a)+mv2。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 12.图甲为磁控健身车,图乙为其车轮处结构示意图,在金属飞轮的外侧有一些磁铁(与飞轮不接触),人用力蹬车带动飞轮旋转时,磁铁会对飞轮产生阻碍,拉动旋钮拉线可以改变磁铁与飞轮间的距离。下列说法正确的有(　　) A.飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力 B.飞轮转速一定时,磁铁越靠近飞轮,飞轮受到的阻力越小 C.磁铁和飞轮间的距离一定时,飞轮转速越大,受到的阻力越小 D.磁铁和飞轮间的距离一定时,飞轮转速越大,内部的涡流越弱 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A 14 飞轮在磁场中做切割磁感线运动,所以会产生感应 电流,根据楞次定律可知,磁场会对运动的飞轮产生 阻力,以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动,所以飞轮 受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力,故A正确;磁铁越靠近飞轮,飞轮处的磁感应强度越强,所以在飞轮转速一定时,磁铁越靠近飞轮,飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大,飞轮受到的阻力越大,故B错误;磁铁和飞轮间的距离一定时,根据法拉第电磁感应定律可知,飞轮转速越大,飞轮上产生的感应电流越大,飞轮受到的阻力越大,故C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 [C组　培优选做练] 13.如图所示,磁性转速表是利用电磁驱动原 理工作的。下列说法正确的是(　　) A.在电磁驱动的过程中,其他形式能转化为机械能 B.铝盘中产生感应电流,因受洛伦兹力作用而转动 C.永久磁体和铝盘应装在同一转轴上,两者同速转动 D.永久磁体和铝盘应装在同一转轴上,两者转动方向相反 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 A 14 在电磁驱动的过程中,其他形式的能转化为机械 能,故A正确;铝盘中产生感应电流,因受安培力作 用而转动,故B错误;磁性转速表的原理是:永久磁 铁安装在转轴上,当转轴转动时带动永久磁铁转 动,在铝盘中将产生感应电流,使铝盘受到安培力作用而转动,从而使指针发生偏转,所以永久磁铁和铝盘不能装在同一转轴上,并且铝盘产生的感应电流阻碍永久磁铁的转动,两者转动方向相同,由于铝盘一定与永久磁铁存在相对运动才能产生感应电流,所以两者转速不同,故C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 14.(多选)如图甲所示,一半径为r的光滑绝缘细圆管固定在水平面上,一质量为m、电荷量为q的带负电小球在细圆管中运动。垂直细圆管平面存在方向竖直向上的匀强磁场,其磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示(取竖直向上为正,图中B0、t0为已知量)。已知当磁感应强度均匀变化时,在圆管内产生电场强度大小处处相等的感生电场(电场线闭合的涡旋电场),原来静止的小球在管内做圆周运动,小球可看作点电荷且电荷量保持不变,则下列说法正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 A.小球沿顺时针(从上往下看)方向运动 B.管内电场强度大小为 C.小球由静止开始运动第一周所用时间为t0 D.小球第2次回到出发点的速度大小为2r 答案:BD 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 由楞次定律可知感生电场的方向沿顺时针(从上往下看),小球带负电,故小球沿逆时针(从上往下看)方向运动,A错误;产生的感生电场的电场强度E==,B正确;小球做加速度大小不变的加速曲线运动,小球受到的电场力方向始终与速度方向相同,当成匀加速直线运动处理,根据运动学公式2πr=×t2,解得t= ,C错误;由动能定理可得mv2=2qE·2πr=2q·,解得v=2r ,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 14 $$