第二章 3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动(配套课件PPT)-【步步高】2025-2026学年高二物理选择性必修第二册学习笔记(人教版 浙江专版)
2026-08-11
|
57页
|
7人阅读
|
0人下载
教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3. 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 2.96 MB |
| 发布时间 | 2026-08-11 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·学习笔记 |
| 审核时间 | 2026-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59162085.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中物理课件聚焦涡流、电磁阻尼和电磁驱动核心内容,以电磁感应现象为起点,通过感生电场概念衔接电子感应加速器原理,再延伸至涡流的应用与防止,最后对比电磁阻尼和电磁驱动的原理及实例,构建递进式知识支架。
其亮点在于融合物理观念与科学思维,通过电子感应加速器、电磁制动装置等实例帮助学生建立运动与相互作用观念,利用易错题解析和对比表格培养科学推理能力。思考与讨论环节(如铝管中磁铁下落)促进科学探究,学生能深化理解,教师可借助结构化内容提升教学效率。
内容正文:
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
3
第
二
章
1.了解感生电场的概念,了解电子感应加速器的工作原理。
2.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)。
3.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(重难点)。
学习目标
内容索引
课时对点练
一、电磁感应现象中的感生电场
二、涡流
三、电磁阻尼和电磁驱动
< 一 >
电磁感应现象中的感生电场
如图所示,B增强时,就会在空间激发一个感生电场E。如果E处空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会发生定向移动,而产生感应电流。
(1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系?如何判断感生电场的方向?
答案 感生电场的方向与感应电流的方向相同,感生电场的方向可以用楞次定律来判定。
(2)在上述情况下,哪种力扮演了非静电力的角色?
答案 感生电场对自由电荷的作用力。
1.麦克斯韦认为_____的磁场会在周围空间激发一种电场,这种电场叫作感生电场。
2.由__________产生的电动势叫感生电动势。
3.电子感应加速器是利用__________使电子加速的设备,当线圈中____的大小、方向发生变化时,产生的感生电场使电子加速。
4.感生电场的方向根据楞次定律用右手螺旋定则判断,感生电动势的大
小由法拉第电磁感应定律E=n计算。
梳理与总结
感生电场
感生电场
变化
电流
注意:感生电场也可用电场线形象描述,感生电场是一种涡旋电场,电场线是闭合的,而静电场的电场线不闭合,与感生电动势有关的电磁感应现象中,磁场能转化为电能,若电路是纯电阻电路,转化过来的电能将全部转化为电阻的内能。
(1)只要磁场变化,即使没有电路,在空间也将产生感生电场。
( )
(2)处于变化磁场中的导体,其内部自由电荷定向移动,是由于受到感生电场的作用。 ( )
√
√
易错辨析
现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图所示,图甲为侧视图,上、下为电磁铁的两个磁极;图乙为磁极之间真空室的俯视图。若从上往下看电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动,改变电磁铁线圈中电流的
大小可使电子加速。则下列判断正确的是
A.真空室中产生的感生电场沿逆时针方向
B.通入电磁铁线圈的电流在增强
C.电子在轨道中加速的驱动力是洛伦兹力
D.电子在轨道中做圆周运动的向心力是由静电力提供的
例1
√
电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备,电子带负电,电场方向与电子运动的方向相反,所以真空室中产生的感生电场沿顺时针方向,A错误;
电磁铁线圈中电流变大,产生的磁感应强度变大,由楞次定律可知,产生的感生电场方向是顺时针方向,电子受感生电场的力与运动方向相同,电子的速度增大,B正确;
由于电磁铁线圈中电流可以变化,可在真空室中产生感应磁场,电子在洛伦兹力的作用下做圆周运动,D错误;
由于感生电场使电子加速,即电子在轨道中加速的驱动力是非静电力,C错误。
(2024·浙江省高二期中)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示,一个半径为R的绝缘粗糙细圆环水平放置,环内存在半径为r的匀强磁场区域,磁场方向竖直向上,环上套一电荷量为+q、质量为m的绝缘小球。已知小球与圆环间的动摩擦因数为μ,磁感应强度B随时间变化规律为B=B0+kt,小球在环上恰好做匀速圆周运动,若小球在环上运动一周,则摩擦力对小
球所做功的大小是
A.0 B.2πμmgR
C.πr2qk D.2πr2qk
针对训练
√
变化的磁场在圆环所在位置产生的感应电动势为E=S=kπr2,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小为W=qE,由于小球在环上恰好做匀速圆周运动,则W=Wf=πr2qk,故选C。
闭合回路(假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向。判断思路如下:
总结提升
返回
< 二 >
涡流
1.涡流:当某线圈中的 随时间变化时,由于电磁感应,这个线圈附近的任何导体,如果穿过它的磁通量发生变化,导体内都会产生_______
_____,如果用图表示这样的感应电流,就像水中的漩涡,所以把它叫作涡电流,简称涡流。
2.涡流的应用与防止
(1)应用: _____________、 _______、 _______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__
__做材料,或者用互相绝缘的_______叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。
感应
电流
真空冶炼炉
探雷器
安检门
钢
硅钢片
硅
电流
(1)涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流。
( )
(2)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。 ( )
(3)导体中有涡流时,导体没有和其他元件组成闭合回路,故导体不会发热。 ( )
(4)涡流有热效应,但没有磁效应。 ( )
√
×
×
×
易错辨析
(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,它的工作原理是:在封口机工作时,套在瓶口上的封口头内的线圈有电流通过,致使靠近线圈(但与线圈绝缘)的铝箔自行快速发热,熔化复合在铝箔上的溶胶,从而粘贴在被封容器的瓶口处,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来解决
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
例2
√
√
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,可解决温度过高的问题,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,否则同样会被加热,只能是玻璃、塑料等材质,D正确。
返回
< 三 >
电磁阻尼和电磁驱动
1.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁托起至某一高度后放开,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,磁铁就会很快地停下来。分析这个现象的产生原因,并说明此现象中能量转化的情况。
答案 当磁铁穿过固定的闭合线圈时,在闭合线圈中会产生感应电流,感应电流的磁场会阻碍磁铁和线圈靠近或离开,也就使磁铁振动时除了受到空气阻力外,还受到线圈的磁场力,克服磁场力需要做的功较多,磁铁和弹簧的机械能损失较快,因而很快停下来,系统的机械能转化为内能。
2.(1)如图所示,当顺时针或逆时针转动蹄形磁体时线圈怎样转动?使线圈转动起来的动力是什么?
形磁体逆时针转动时,线圈也逆时针转动。线圈内产生感应电流,线圈受到安培力的作用,安培力作为动力使线圈转动起来。
答案 当蹄形磁体顺时针转动时,线圈也顺时针转动;当蹄
(2)线圈转动速度比磁体转动速度快还是慢?磁体停止转动后,线圈如何运动?
答案 线圈转动速度比磁体慢;当磁体停止转动后,线圈由于惯性会继续转动,转动过程中仍能产生感应电流,线圈受到安培力的阻碍,所以线圈会减速直到停止运动。
1.电磁阻尼
当_________________时,感应电流会使导体受到安培力,安培力总是______导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。
2.电磁驱动
(1)如果___________________,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到_______的作用,________使导体运动起来,这种作用常常称为电磁驱动。
(2)交流感应电动机是利用__________的原理工作的,把______转化成________。
梳理与总结
导体在磁场中运动
阻碍
磁场相对于导体转动
安培力
安培力
电磁驱动
电能
机械能
在科技馆中常看到这样的表演:一根长1 m左右的空心铝管竖直放置,如图甲所示,把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口,圆柱直径略小于铝管的内径。根据一般经验,小圆柱自由下落1 m左右的时间不会超过0.5 s,但把小圆
思考与讨论
柱从上端放入管中后,过了许久它才从铝管下端落出。小圆柱在管内运动时,没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦,把小圆柱靠着铝管,也不见它们相互吸引。是什么原因使小圆柱在铝管中缓慢下落呢?如果换用一条有裂缝的铝管,如图乙所示,小圆柱在铝管中的下落就变快了,这又是为什么?
答案 在磁性比较强的小圆柱下落的过程中,没有缺口的铝管中的磁通量发生变化(小圆柱上方铝管中的磁通量减小,下方铝管中的磁通量增大),所以铝管中将产生感应电流,感应电流的磁场对下落的小圆柱产生阻力,小圆柱在铝管中缓慢下落。如果小圆柱在有裂缝的铝管中下落,尽管铝管中也会产生感应电动势,但没有形成闭合回路,故没有感应电流,不会阻碍小圆柱下降,所以小圆柱在有裂缝的铝管中下落比较快。
(多选)(2025·台州山海协作高二期中)下列是教材中的四幅插图, 说法正确的是
例3
A.图甲:当摇动手柄使得蹄形磁铁转动,铝框会同向转动,且和磁铁转得一样快
B.图乙:给真空冶炼炉通入高频交流电,炉内的金属中会产生大量热量,从而冶
炼金属
C.图丙:微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起(从而保护
电表指针) 这是利用了电磁阻尼原理
D.图丁:在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘,就算摩擦极小,也会因产生感应电
流而很快停下
√
√
√
当摇动手柄使得蹄形磁铁转动,铝框会同向转动,但转得比磁铁慢,故A错误;
给真空冶炼炉通入高频交流电,炉内的金属中会产生涡流,从而产生大量热量,从而冶炼金属,故B正确;
微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起(从而保护电表指针) 这是利用了电磁阻尼原理,故C正确;
在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘,就算摩擦极小,也会因产生感应电流,在电磁阻尼的作用下而很快停下,故D正确。
(2024·浙江钱塘联盟高二期中)如图是高速列车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比,电磁制动是一种非接触的制动方式,避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当金属圆盘D在磁场中运动时,会产生涡流,使圆盘受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是
A.制动过程中,圆盘不会产生热量
B.制动力的大小与圆盘运动的速度无关
C.换用更强的磁场,制动效果更好
D.如果改变磁场的方向,可以使圆盘获得促进它运动的动力
例4
√
电磁制动的原理是当金属圆盘D在磁场中运动时,会产生涡流,电流流过电阻时会产生热量,故A错误;
圆盘运动的速度越大,磁通量变化越快,产生的感应电流越强,制动器对转盘的制动力越大,故制动力的大小与导体运动的速度有关,故B错误;
换用更强的磁场,圆盘受到的安培阻力更大,则制动效果更好,故C正确;
如果改变磁场的方向,产生的涡流方向也相反,电流和所处的磁场方向同时反向,安培力方向不变,故圆盘还是受到阻碍运动的制动力,故D错误。
总结提升
返回
电磁阻尼 电磁驱动
不同点 成因 由导体在磁场中运动形成的 由磁场运动而形成的
效果 安培力方向与导体运动方向相反,为阻力 安培力方向与导体运动方向相同,为动力
能量
转化 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 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
共同点 两者都是电磁感应现象,导体受到的安培力都是阻碍导体与磁场间的相对运动
< 四 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 AC C C C C CD B B
题号 9 10
答案 (1)2 A (2)0.4 m/s2 (3)4 m/s BD
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
考点一 电磁感应现象中的感生电场
1.(多选)下列说法正确的是
A.感生电场由变化的磁场产生
B.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场
C.感生电场的方向可以用楞次定律和安培定则来判定
D.感生电场的电场线是闭合曲线,其方向一定是沿逆时针方向
基础对点练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
√
√
磁场变化时在空间激发感生电场,其方向与所产生的感应电流方向相同,可由楞次定律和安培定则判断,故A、C项正确。
2.如图所示为著名物理学家费曼设计的一个实验装置:水平绝缘圆盘可绕通过其中心的竖直光滑轴自由转动,圆盘边缘固定着若干金属小球,在圆盘的中部有一个导电线圈。在线圈接通电源的瞬间发现圆板发生了转动,则下列说法正确的是
A.圆盘上的金属小球一定带正电
B.圆盘上的金属小球不带电
C.线圈接通电源的瞬间在圆盘上的金属小球所在处产生了电场
D.线圈接通电源的瞬间在圆盘上的金属小球所在处只产生了磁场
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
线圈接通电源的瞬间,线圈中的电流增大,产生的磁场增强,变化的磁场产生电场,金属小球所在处产生了电场,导致带电小球受到力的作用而运动,但小球不一定带正电,故选C。
10
考点二 涡流
3.(2024·湖北卷)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件:房屋被雷击后,屋内的银饰、宝刀等金属熔化了,但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为:有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一宝刀,极坚钢,就刀室中熔为汁,而室亦俨然)。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为
A.摩擦 B.声波 C.涡流 D.光照
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
雷击时,强大的电流通过房屋,在房屋内的金属中产生很强的电磁感应现象,产生大量的涡流,使金属熔化,而非金属没有涡流产生,所以没有熔化,故选C。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
4.(2024·舟山中学高二月考)电磁炉是目前家庭常用的炊具,由线圈盘、陶瓷面板等部件组成,如图所示。下列说法正确的是
A.电磁炉是陶瓷面板发热来加热食物的
B.电磁炉可以用陶瓷材料的锅来加热食物
C.锅底越是靠近陶瓷面板,锅的加热效果就越好
D.电磁炉加热食物时线圈盘中通有恒定电流
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
电磁炉是在线圈中通有交变电流,产生变化的磁场,在锅底产生涡流进行加热食物的,锅底越是靠近陶瓷面板,产生的涡流就越强,锅的加热效果就越好。故选C。
10
考点三 电磁阻尼和电磁驱动
5.物理学中有很多关于圆盘的实验,第一个是法拉第圆盘,圆盘全部处于磁场区域,可绕中心轴转动,通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连,如图甲所示。第二个是阿拉果圆盘,将一铜圆盘水平放置,圆盘可绕中心轴自由转动,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图乙所示,以下说法正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
A.法拉第圆盘在转动过程中,圆盘中磁通量不变,无感应电动势,无感
应电流
B.阿拉果圆盘实验中,转动圆盘,小磁针会同向转动,反之,转动小磁
针,圆盘则不动
C.阿拉果圆盘实验中,转动圆盘,小磁针会同向转动,但会滞后于圆盘
D.法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
√
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
法拉第圆盘运动过程中,半径方向的金属条在切割磁感线,在圆心和边缘之间产生了感应电动势,故A错误;
阿拉果圆盘实验中,转动圆盘或小磁针,都产生感应电流,因安培力的作用,另一个物体也会跟着转动,则转动圆盘,小磁针会同向转动,但会滞后于圆盘,转动小磁针,圆盘也会同向转动,故B错误,C正确;如果磁场相对于导体运动,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,这种作用就是电磁驱动,显然法拉第圆盘是机械能转化为电能的过程,并不是电磁驱动,故D错误。
10
6.(多选)(2023·宁波市北仑中学高二期中)健身车的磁控阻力原理如图所示,在金属飞轮的外侧有一些磁体(与飞轮不接触),人在健身时带动飞轮转动,磁体会对飞轮产生阻碍,拉动控制拉杆可以改变磁体与飞轮间的距离。则
A.飞轮受到阻力大小与其材料密度有关
B.飞轮受到阻力大小与其材料电阻率无关
C.飞轮转速一定时,磁体越靠近飞轮,其受到的阻力越大
D.磁体与飞轮间距离不变时,飞轮转速越大,其受到阻力越大
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
飞轮在磁场中做切割磁感线的运动,所以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体对它的安培力,而安培力大小与其材料的电阻率有关,与其密度无关,故A、B错误;
磁体越靠近飞轮,飞轮所在处的磁感应强度越强,所以在飞轮转速一定时,磁体越靠近飞轮,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C正确;
磁体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,则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D正确。
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
7.(2023·浙江1月选考)如图甲所示,一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO',接入电阻R构成回路。导体杆处于竖直向上的匀强磁场中,将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放,导体杆开始下摆。当R=R0时,导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度,则当R=2R0时,导体杆振动图像是
10
能力综合练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
导体杆切割磁感线时,回路中产生感应电流,由楞次定律可得,导体杆受到的安培力总是阻碍导体杆的运动,导体杆振幅逐渐减小,当R从R0变为2R0时,回路中的电阻增大,则电流减小,导体杆所受安培力减小,即导体杆在摆动时所受的阻力减弱,所以杆从开始摆动到停止,运动的路程和经历的时间变长,故选B。
10
8.(2023·台州八校联盟高二期中)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,磁场位于零刻度中间;乙方案:在指针转轴上装上扇形铝框,磁场位于零刻度中间。下列说法正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
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,铝板左右摆动时能产生涡流,起到电磁阻尼的作用
C.乙方案中,铝框小幅度摆动时一定会产生感应电流
D.由于铝框更轻,所以乙方案比甲方案更加合理
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
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,起到电磁阻尼的作用,指针能很快停下来,故A错误,B正确;
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C、D错误。
10
9.磁场相对于导体运动,会出现电磁驱动现象。磁悬浮列车是一种高速运载工具,其驱动系统的基本原理为:在沿轨道安装的固定绕组(线圈)中通以变化的励磁电流,励磁电流在轨道上方产生等效的向前运动的磁场,该磁场可以让固定在车体下部的金属线框产生感应电流,感应电流使金属线框受到安培力的作用向前运动。我们给出如下的简化模型,图甲是磁悬浮实验车与轨道示意图。图乙是固定在车底部单匝金属线框(车厢与金属线框绝缘)与轨道上运动磁场的示意图。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
在图乙中,水平地面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等距离间隔的匀强磁场B1和B2,二者大小相等、方向相反,车底部平行导轨的金属线框宽度与磁场间隔相等。沿导轨分布的“条带状”磁场的各部分同时以恒定速度v0沿导轨水平向前运动时,金属线框将会受到沿导轨向前的安培力而带动实验车沿导轨运动。设金属线框垂直导轨的边长L=0.40 m、总电阻R=2.0 Ω,实验车和金属线框的总质量m=2.0 kg,磁场B1=B2=B=1.0 T,磁场运动速度v0=5 m/s,线框向前运动时所受阻力Ff的大小与线框速率成正比,即Ff=kv,k=0.08。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
(1)设t=0时刻,金属线框的速度为零,求此时线框回路中的电流大小I0;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
答案 2 A
当金属线框的速度为零时,线框相对于磁场的速度大小为v0,线框中左右两边都切割磁感线,产生感应电动势,则有E0=2BLv0=4 V
产生的感应电流I0==2 A
(2)设某时刻,金属线框的速度v1=2 m/s,求此时金属线框的加速度大小a;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
答案 0.4 m/s2
当金属线框的速度v1=2 m/s,产生的感应电动势E1=2BL(v0-v1)=2.4 V,产生的感应电流I1==1.2 A
根据牛顿第二定律得2BI1L-kv1=ma
解得a=0.4 m/s2
(3)求该金属线框所能达到的最大速率v2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
答案 4 m/s
该金属线框所能达到的最大速率v2时所受安培力为F=,
此时安培力与阻力平衡F=Ff=kv2
解得v2=4 m/s。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
10.(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
尖子生选练
小随时间的变化规律如图乙所示(取竖直向上为正方向,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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
10
则下列说法正确的是
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
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
由楞次定律可知感生电场的方向为顺时针(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;
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,当成匀加速直线运动处理,小球由
静止开始运动第一周的过程,根据运动学公式2πr=×t2,解得t=,
C错误;
小球由静止开始到第2次回到出发点,由动能定理可得mv2=2qE·2πr=2q·,解得v=2r,D正确。
10
返回
本课结束
第
二
章
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。