2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 同步课时练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 同步课时练 涡流、电磁阻尼和电磁驱动均是电磁感应的衍生现象，由法拉第电磁感应定律与楞次定律推导而来，广泛用于安检、冶金、仪表等场景。 学科网（北京）股份有限公司 考点1·涡流 1.考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是( ) A.涡流 B.静电感应 C.电磁阻尼 D.电磁驱动 2.下列四个图都与涡流有关，其中说法正确的是( ) A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B.自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的 C.电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物 D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了增大涡流 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，导线内通以随时间变化的电流，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 考点2·电磁阻尼与电磁驱动 4.我国空间站的机械臂在捕获人造金属探测器时，为了使其在真空环境中迅速无接触减速，机械臂内部设计磁系统。当探测器靠近机械臂时，探测器切割磁感线产生电流，从而实现减速。这一现象属于( ) A.静电感应现象 B.电流磁效应 C.电磁阻尼现象 D.电磁驱动现象 5.下列说法正确的是( ) A.安培力的方向总是促进导体的运动，称为电磁阻尼 B.安培力阻碍导体的运动，称为电磁驱动 C.涡流都是有害的 D.安检门利用了涡流 6.关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（ ） A.金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作 B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯利用涡流工作 C.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 D.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量 7.关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是( ) A.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 B.真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 C.金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 D.电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作 8.为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下，实验小组的同学利用“电磁阻尼”来实现。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案。甲方案：在指针转轴上装上扇形铝板，磁场位于铝板中间；乙方案：在指针转轴上装上扇形铝框，磁场位于铝框中间。下列说法正确的是( ) A.甲方案中，铝板摆动时磁通量不变，不会产生感应电流 B.甲方案中，铝板摆动时能产生涡流，起到电磁阻尼的作用 C.乙方案中，铝框小幅度摆动时会产生感应电流 D.乙方案比甲方案更合理 涡流是磁通量变化在导体中产生的环形感应电流；电磁阻尼阻碍相对运动，电磁驱动驱动导体运动，二者本质都是安培力作用。 学科网（北京）股份有限公司 9.如图所示为探究电磁驱动的实验装置。该装置是一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕支点自由转动，先使铝框和磁铁静止，然后匀速转动磁铁，观察铝框的运动，下列说法正确的是( ) A.铝框与磁铁转动方向相反 B.铝框始终与磁铁转动的一样快 C.铝框是因为受到安培力而转动的 D.当磁铁停止转动后，若不计空气阻力和一切摩擦，则铝框将永远转动下去 能力拔高题 10.涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系。下列说法正确的是( ) A.图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象 B.图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用 C.图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁阻尼现象 D.图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速 问：电磁阻尼和电磁驱动啥关系？答：一对 “好兄弟”，一个负责拦着不动，一个负责推着走，都听楞次定律的话～ 学科网（北京）股份有限公司 答案以及解析 错题记录： 学科网（北京）股份有限公司 1.答案：A 解析:金属探测器是通过交流电产生的变化磁场在金属处产生涡流的基本原理。 故选A。 2.答案：A 解析：A.真空冷炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故A正确； B.金属探测器中变化电流遇到金属物体，在被测金属中上产生涡流来进行探测，故B错误； C.家用电磁炉工作时，在锅体中产生涡流，加热食物，故C错误； D.当变压器中的电流变化时，在其铁芯将产生涡流，使用相互绝缘的硅钢片叠合做成的铁芯可以尽可能减小涡流，故D错误。 故选A。 3.答案：D 解析：线圈内部的磁场由通过线圈的电流产生，根据安培定则可知，线圈内部的磁感线方向竖直向上，故A错误；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，根据楞次定律和安培定则可知，从上往下看，涡流的方向为逆时针方向，故B错误；由于产生的感应电动势的大小一定，而要减小涡流，应增大铁块的电阻，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. 4.答案：C 解析:当探测器靠近机械臂时，探测器切割磁感线产生电流，从而实现减速。这一现象属于电磁阻尼现象，故选C。 5.答案：D 解析：A.当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动的现象，称为电磁阻尼，故A错误； B.磁场相对于导体转动时，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的现象，称为电磁驱动，故B错误； C.真空冶炼炉熔化金属、安检门等都是利用了涡流原理，这些应用都是有益于人类生产生活的应用，故涡流不一定都是有害的，故C错误； D.安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，故D正确。 故选D。 6.答案：B 解析:A.金属探测器、探雷器中辐射的变化磁场遇到金属物体，在金属物体上产生涡流，故是利用涡流工作，故A正确 B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯，是为了防止涡流，而不是利用涡流，故B错误； C.铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，故C正确； D.真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，故D正确。 本题选错误的，故选B。 7.答案：D 解析：磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框在摆动时能产生感应电流，起电磁阻尼的作用，A正确；真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流，B正确；金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理，C正确；电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音利用电流的磁效应工作，D错误．故选D。 8.答案：B 解析:AB.甲方案中，铝板摆动时，扇形铝板的半径切割磁感应线，在铝板内产生涡流，起电磁阻尼的作用，指针能很快停下来，故A错误，B正确； CD.乙方案中，当指针偏转角度较小时，铝框中磁通量不变，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，因此，甲方案更合理，故CD错误。 故选B。 9.答案：C 解析：A.根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，转动磁铁时，铝框会跟着转动，且转动方向与磁铁转动方向一致，故A错误；BC.铝框与磁铁之间存在相对运动，导致穿过铝框的磁通量发生了变化，所以在铝框中产生了感应电流，然后感应电流受到磁铁周围的磁场对它的安培力作用转动了起来，又因为感应电流的磁场只是阻碍磁通量的变化，并不是阻止，所以铝框转动的速度要比磁铁转动速度慢，故B错误，C正确；D.当磁铁停止转动后，铝框由于惯性会继续转动，但是在转动过程中由于与磁铁的相对位置发生变化，穿过铝框的磁通量发生了变化，所以铝框自身会产生感应电流，产生的安培力会阻碍物体间的相对运动，即使没有空气阻力和摩擦，铝框最终也会停下来，故D错误。故选C。 10.答案：A 解析：AB.图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁的运动有阻碍作用，靠近时排斥，远离时吸引，选项A正确，B错误； CD.图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁驱动现象；蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速总是小于蹄形磁铁的转速，选项CD错误。 故选A。 $