第2章 第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-【金版新学案】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义教师用书Word（人教版）

本高中物理讲义聚焦涡流、电磁阻尼和电磁驱动核心知识点，从电磁感应现象中的感生电场切入，系统梳理感生电场的产生与方向判断、感生电动势计算，进而阐述涡流的产生条件、应用与防止，最后分析电磁阻尼和电磁驱动的原理及应用，构建递进式学习支架。 资料以情境导入（如电磁炉加热原理）激发兴趣，通过师生互动任务（如涡流应用讨论）引导科学探究，结合对比归纳（感生电场与静电场比较）培养科学思维，例题及课时测评强化知识应用，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固提升、查漏补缺。

3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动 【素养目标】　1.知道感生电场及感生电动势产生的原因，会判断感生电动势的方向，会计算其大小。了解电子感应加速器的工作原理。2.通过实验了解涡流现象，知道涡流的产生原因。了解涡流现象在生产、生活中的应用与防止。3.了解电磁阻尼和电磁驱动现象及其应用。 知识点一　电磁感应现象中的感生电场 【情境导入】　如图所示，一个闭合电路静止于磁场中。 (1)磁场的强弱发生变化，闭合电路内产生感应电流，你知道其原因吗？ (2)如果将闭合电路移走，磁场的强弱仍然发生变化，会有什么现象发生？ 提示：(1)闭合电路内产生感应电流，是因为闭合电路内产生了感生电场，导体中的自由电荷在感生电场作用下做定向运动，产生感应电流，也就是说闭合电路内产生了感应电动势。 (2)将闭合电路移走，磁场的强弱仍然发生变化，感生电场仍然存在，但是没有感应电流了。 【基础梳理】 1.感生电场 麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场。这种电场叫作感生电场。 2.感生电动势 由感生电场产生的感应电动势叫作感生电动势。 3.感生电动势中的非静电力：就是感生电场对自由电荷的作用。 【师生互动】　请完成下列任务： 任务1.只要磁场变化，在空间一定会产生感生电场和感应电流吗？ 任务2.感生电场的方向遵守楞次定律吗？感生电场与感生电动势是一回事吗？ 任务3.感生电场的电场线与静电场的电场线一样是不闭合的吗？ 提示：任务1.磁场变化，在空间一定会产生感生电场，但是不一定有感应电流。 任务2.遵守；不是。 任务3.感生电场的电场线是闭合的。 【探究归纳】 感生电场的理解 1.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。 2.感生电场的存在与是否存在闭合电路无关。 3.感生电场的方向可由楞次定律判断。如图所示，当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场。 4.感生电动势的大小可由法拉第电磁感应定律E＝n计算。 注意：有感生电场，不一定有感应电流。 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.从上往下看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 答案：B 解析：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，所以从上往下看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时，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；电子在轨道中做圆周运动的向心力是由洛伦兹力提供的，感生电场使电子加速，即电子在轨道中加速的驱动力是电场力，C、D错误。故选B。 规律总结 感生电场与静电场的比较 比较项目 静电场 感生电场 产生条件 由静止电荷产生 由变化的磁场激发 电场线 特点 静电场的电场线总是始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷，不闭合、不相交、也不相切 感生电场的电场线是闭合曲线，没有终点和起点 电场对电 荷做功 单位正电荷在静电场中沿闭合路径运动一周时，电场力所做的功为零 单位正电荷在感生电场中沿闭合路径运动一周时，电场力所做的功不为零 电场方 向的判 断方法 静电场方向与正电荷所受电场力的方向一致，沿电场线的切线方向 感生电场方向是根据磁场的变化情况由楞次定律判断的 针对练1.(多选)某空间出现了如图所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场的方向关系，下列描述正确的是(　　) A.当磁感应强度均匀增大时，感生电场的方向从上向下看应为顺时针方向 B.当磁感应强度均匀增大时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向 C.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的方向从上向下看应为顺时针方向 D.当磁感应强度均匀减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向 答案：AD 解析：原磁场向上且磁感应强度在增大时，由楞次定律和右手螺旋定则知，感生电场的方向从上向下看应为顺时针方向；同理可知，原磁场方向向上且磁感应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向。故选AD。 针对练2.如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球，在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运动，现加一竖直向上且磁感应强度均匀减小的磁场，则(　　) A.小球速度变大 B.小球速度变小 C.小球速度不变 D.小球速度可能变大也可能变小 答案：B 解析：磁场的变化使空间内产生感生电场，由楞次定律知感生电场的方向为逆时针，带正电小球受到的电场力方向与运动方向相反，故小球速度变小。故选B。 知识点二　涡流 【情境导入】　如图为电磁炉的加热原理图，电磁炉的锅具一般是平底的铁锅，其加热原理是什么？ 提示：通电线圈产生变化的磁场，在平底的铁锅底部产生涡流，从而使得锅底温度升高，起到加热作用。 【基础梳理】 1.涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体，如果穿过它的磁通量发生变化，导体中都会产生感应电流。如果用图表示这样的感应电流，看起来就像水中的漩涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流。 2.涡流的应用 (1)涡流热效应的应用：真空冶炼炉、电磁炉。 (2)涡流磁效应的应用：探雷器、安检门。 3.涡流的防止 电动机、变压器等设备中要防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。 (1)途径一：增大铁芯材料的电阻率。 (2)途径二：用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。 【师生互动】　电磁炉热效率可达90％，炉面无明火，无烟无废气，电磁“火力”强劲，安全可靠。电磁炉工作原理的示意图如图所示。 任务1.使用电磁炉应通入恒定电流还是变化的电流，为什么？ 任务2.电磁炉锅体能否用陶瓷锅或耐热玻璃的材料制成？为什么？ 任务3.在打开电磁炉但没有放锅前，不慎有纸落在了放锅的位置，有没有可能将纸引燃？ 提示：任务1.电磁炉利用涡流的热效应，线圈通入变化的电流时，锅具底部金属部分产生涡流，使锅具迅速发热，用来加热和烹饪食物，因此通入恒定电流不可以工作，通入变化的电流可以。 任务2.电磁炉工作时需要在锅底产生感应电流，陶瓷或耐热玻璃不属于导体，不能产生感应电流，因此不能用。 任务3.因为纸不属于导体，不能在其中产生涡流，不能将纸加热，也不会将纸引燃。 【探究归纳】 1.涡流的产生条件：穿过金属块的磁通量发生变化，涡流的大小正比于磁通量的变化率。 2.涡流的特点：当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时，由于整块金属的电阻很小，涡流往往很强，根据公式P＝I2R可知，热功率的大小与电流的平方成正比，故金属块的发热功率很大。 3.涡流中的能量转化：涡流现象中，其他形式的能转化成电能，并最终在金属块中转化为内能。 (多选)(2025·河南新乡高二期末)如图为真空冶炼炉，真空冶炼涡流是一种利用电磁感应产生涡流的技术。通过在真空条件下对炼钢过程进行控制，可以有效地去除钢液中的气体、杂质和氧化物。下列说法正确的是(　　) A.炉内金属中产生的涡流是感应电流 B.电源可以是高压直流电 C.增大电源频率，炉内金属中产生的电流增大 D.增大电源频率，炉内金属中产生的电流减小 答案：AC 解析：涡流的实质是一种电磁感应现象，任何金属处在变化的磁场中时，均产生感应电流，即涡流，故A正确；该装置利用电磁感应产生涡流，电源应为高频交流电，故B错误；增大电源频率，感应电动势增大，炉内金属中产生的感应电流增大，故C正确，D错误。故选AC。 针对练1.(2025·河北衡水高二月考)如图所示，金属探测器有较高的灵敏度，可以探测到金属物体。探测器内有电源及相应电路，打开开关后探测器内会产生电流。探测器回路很容易受到其他磁场的影响而使仪器报警。下列说法正确的是(　　) A.探测器回路内可能为恒定的直流电流 B.用探测器扫描塑料板时，塑料板内会产生感应电流 C.被探测金属内会产生涡流，涡流产生的磁场使探测器报警 D.若用探测器探测残破的古铜币，探测器不会报警 答案：C 解析：变化的磁场才能使金属中产生涡流，涡流产生的磁场影响探测器，进而使其报警，可知探测器回路内的电流为变化的电流，A错误，C正确；塑料板内无大量可自由移动的电子，不会产生感应电流，B错误；残破的古铜币内会产生涡流，探测器会报警，D错误。故选C。 针对练2.(多选)如图甲为常见的家用电磁炉，图乙为电磁炉的工作原理图。当通以迅速变化的电流时，线圈产生的磁场会随电流的大小和方向的变化而变化，使电磁炉上方的铁锅产生感应电流，从而使其发热。下列说法正确的是(　　) A.磁场变化的频率越高，电磁炉的加热效果越好 B.由上往下看，图乙的线圈中该时刻的电流方向为顺时针 C.电磁炉是利用电磁感应在锅体中产生涡流来工作的 D.普通陶瓷砂锅也可以利用电磁炉来煲汤 答案：AC 解析：磁场变化的频率越高，磁通量变化率越大，由法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势越大，回路中的电流越大，加热效果越好，故A正确；由上往下看，根据右手螺旋定则可知，题图乙线圈中该时刻的电流沿逆时针方向，故B错误；电磁炉的工作原理是利用交变电流通过线圈产生交变磁场，使金属锅自身产生涡流从而加热锅内的食物，故C正确；交变磁场在普通陶瓷砂锅内不能形成涡流，则不能用来加热，故D错误。故选AC。 知识点三　电磁阻尼与电磁驱动 【情境导入】　(1)如图甲所示，两根相同的弹簧上端分别固定，下端分别悬挂一个相同的条形磁体，左侧磁体下端放有固定的闭合线圈(磁体可以穿过线圈)，右侧磁体下不放闭合线圈，将两个磁体上提至同一高度同时释放，两个磁体上下振动，左侧磁体很快停止振动，而右侧磁体能振动较长时间，是什么原因？ (2)如图乙所示，通过手柄使蹄形磁体顺时针(或逆时针)转动时线圈会跟着磁体顺时针(或逆时针)转动，使线圈转动起来的动力是什么？ 提示：(1)题图甲中左侧磁体下端放有闭合线圈，磁体上下振动时，闭合线圈中会产生感应电流，根据楞次定律可知，磁体除了受空气阻力外，还受到线圈中感应电流产生的磁场的阻力，所以很快停下来。 (2)当蹄形磁体顺时针(或逆时针)转动时，线圈内产生感应电流，线圈受到安培力的作用，根据楞次定律可知，安培力会阻碍蹄形磁体与线圈间的相对运动，安培力作为动力使线圈跟着磁体顺时针(或逆时针)转动。 【基础梳理】 1.电磁阻尼 (1)概念：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的运动。 (2)应用：磁电式仪表利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于读数。 2.电磁驱动 (1)概念：磁场相对于导体转动时，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。 (2)应用：交流感应电动机。 【师生互动】　如图所示，一个铝框放在蹄形磁体的两个磁极间，可以绕支点自由转动。 任务1.顺时针(或逆时针)转动磁体时铝框也随之顺时针(或逆时针)转动，但是转动过程中，铝框的转动速度总是比磁体的转动速度小一些，原因是什么？ 任务2.磁体和铝框转动起来后，突然用手抓住把手不动使磁体立刻停止转动，铝框也会在较短的时间内停止转动，为什么？ 提示：任务1.顺时针(或逆时针)转动磁体，铝框内的磁通量发生变化产生感应电流，受到安培力作用，阻碍铝框与磁体间的相对运动，于是铝框会随磁体顺时针(或逆时针)转动起来。如果铝框的转动速度和磁体的转动速度一样，则两者相对速度为零，便不会产生感应电流，这时的电磁驱动作用就会消失，所以铝框的转动速度总是比磁体的转动速度慢一些。 任务2.磁体停止转动，而铝框仍在转动，铝框内的磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力的作用，阻碍铝框与磁体间的相对运动，于是铝框会在较短的时间内停止转动。 【探究归纳】 电磁阻尼与电磁驱动的比较 比较项目 电磁阻尼 电磁驱动 不同点 成因 由导体在磁场中运动形成 由磁场运动形成 效果 安培力的方向与导体运动方向相反，为阻力 安培力的方向与导体运动方向相同，为动力 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 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 相同点 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 电磁阻尼问题 (2025·江苏宿迁高二期中)如图为上海中心大厦上的阻尼器，该阻尼器首次采用了电涡流技术，底部附着永磁体的质量块摆动通过导体板上方时，导体板内产生涡流。关于阻尼器，下列说法正确的是(　　) A.阻尼器摆动时产生的涡流源于外部电源供电 B.阻尼器最终将机械能转化为内能 C.风速越大，导体板中磁通量变化率越小 D.阻尼器摆动时产生的涡流源于电流的磁效应现象 答案：B 解析：阻尼器摆动时，永磁体通过导体板上方使之磁通量发生变化，从而在导体板中产生涡流，属于电磁感应现象，故A、D错误；通过阻碍质量块和永磁体的运动，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，故B正确；风速越大，质量块摆动越快，则导体板中磁通量变化率越大，故C错误。故选B。 针对练.(2025·云南师大附中高二期末)电磁阻尼现象在日常生活中得到广泛应用，如汽车的减震悬架等。某车型的减震系统由两部分组成：一部分是机械弹簧主减震系统；另一部分是电磁辅助减震系统。装置示意图如图所示，强磁体固定在汽车底盘上，阻尼线圈固定在轮轴上，轮轴与底盘通过弹簧主减震系统相连，在震动过程中磁体可在线圈内上下移动。则(　　) A.对调磁体的磁极，电磁辅助减震系统就起不到减震效果 B.增多线圈匝数，不影响安培力的大小 C.只要产生震动，电磁辅助减震系统就能起到减震效果 D.震动过程中，线圈中有感应电流，且感应电流方向不变 答案：C 解析：对调磁体的磁极，震动过程线圈仍会产生感应电流，不影响减震效果，故A错误，C正确；根据法拉第电磁感应定律，E＝n，线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，线圈电流越大，电磁阻尼现象越明显，即增多线圈匝数会影响安培力的大小，故B错误；震动过程中，线圈中磁通量的变化情况会根据磁体的靠近或者远离而不同，由楞次定律可知，感应电流方向也会随之改变，故D错误。故选C。 电磁驱动问题 (2025·陕西西安高二期末)十九世纪，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，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，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法不正确的是(　　) A.圆盘上产生了感应电动势 B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量不变 D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 答案：D 解析：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，A正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流，涡电流产生的磁场导致磁针转动，B正确；圆盘转动过程中，圆盘面积和圆盘位置的磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，C正确；当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，引起涡流，从而磁体对电流有力的作用，导致电磁驱动，D错误。故选D。 针对练.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(俯视)，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.线圈转动时将产生恒定电流 D.线圈转动时感应电流的方向始终是abcda 答案：B 解析：由楞次定律可知，线圈将与磁体同向转动，如两者的转速相同，磁感线与线圈处于相对静止状态，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，则线圈转速一定小于磁体的转速，故A错误，B正确；两者的相对运动相当于磁体不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，则线圈中产生大小、方向周期性变化的电流，故C、D错误。故选B。 课时测评8　涡流、电磁阻尼和电磁驱动 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－12题，每题5分，共60分) 1.(2025·重庆涪陵区高二期末)关于下列四幅插图，说法正确的是(　　) A.图甲：当摇动手柄使得蹄形磁体转动时，铝框会反向转动 B.图乙：给真空冶炼炉通入迅速变化的电流，通电的导线会产生大量热量，从而冶炼金属 C.图丙：在蹄形磁体两极间自由转动的铜盘，如果忽略摩擦，铜盘会一直转动下去 D.图丁：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 答案：D 解析：当摇动手柄使得蹄形磁体转动时，铝框会同向转动，但转得比磁体慢，故A错误；给真空冶炼炉通入迅速变化的电流，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错误；在蹄形磁体两极间自由转动的铜盘，就算忽略摩擦，也会因产生感应电流，在电磁阻尼的作用下而停下，故C错误；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D正确。故选D。 2.如图所示，把一铁块放入通电线圈内部，一段时间后，铁块就会“烧”得通红。下列说法中正确的是(　　) A.铁块中磁通量保持不变 B.线圈接的是干电池 C.铁块中产生了涡流 D.如果是把木块放在线圈内部，木块可能会燃烧 答案：C 解析：当线圈通入变化的电流时，线圈内部会产生变化的磁场，而铁块放在线圈内部，则在铁块内部会有变化的磁场，铁块的磁通量发生变化，因此会在铁块内部形成涡流，而根据电流的热效应，铁块被“烧”得通红，故A错误，C正确；干电池提供的是直流电，当线圈接干电池时，线圈中的电流恒定，不能产生变化的磁场，铁块中不能产生涡流，铁块也不会被“烧”得通红，故B错误；由于木块不是导体，因此木块放在线圈内部时木块中不会有感应电流产生，木块也不可能燃烧，故D错误。故选C。 3.(2025·内蒙古赤峰高二期末)为了使灵敏电流表的指针在零刻度线附近快速停下，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 答案：B 解析：甲方案中，铝板小幅度摆动时，扇形铝板的半径切割磁感线，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。故选B。 4.著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示。当线圈接通电源后，将有图示方向的电流流过，则下列说法正确的是(　　) A.接通电源瞬间，圆板不会发生转动 B.线圈中电流的增大、减小会引起圆板向相同方向转动 C.接通电源后，保持线圈中电流不变，圆板转动方向与线圈中电流流向相同 D.若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同 答案：D 解析：线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生电场，导致带电小球受到电场力，使其转动，故A错误；线圈中电流增大、减小产生的电场方向相反，小球受到的电场力方向相反，所以圆板转动方向相反，故B错误；接通电源后，保持线圈中电流不变，则磁场不变，不会产生电场，小球不会受到电场力，圆板不会转动，故C错误；接通电源瞬间产生的电场沿顺时针方向(俯视)，由于金属小球带负电，圆板转动方向与线圈中电流流向相同，故D正确。故选D。 5.如图是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所在的区域，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，则(　　) A.小球需要的向心力大小不变 B.小球需要的向心力大小不断增大 C.洛伦兹力对小球做了功 D.小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比 答案：B 解析：当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方向沿逆时针(俯视)方向，因小球带正电，电场力对小球做正功，小球速率逐渐增大，需要的向心力也随着增大，故A错误，B正确；洛伦兹力对小球不做功，故C错误；带电小球所受洛伦兹力F＝qvB，随磁感应强度B和速率v的增大而增大，B∝t，则F和t不成正比，故D错误。故选B。 6.(多选)磁控健身车车轮处的结构示意图如图所示，在金属飞轮的外侧有一些磁体(与飞轮不接触)，人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁体会对飞轮产生阻碍作用，拉动旋钮拉线可以改变磁体与飞轮间的距离。下列说法正确的有(　　) A.飞轮受到的阻力主要来源于磁体对它的安培力 B.飞轮转速一定时，磁体越靠近飞轮，飞轮受到的阻力越小 C.磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，受到的阻力越小 D.磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，内部的涡流越强 答案：AD 解析：根据题意，人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁体会对飞轮产生阻碍作用，飞轮受到的阻力主要来源于磁体对它的安培力，A正确；飞轮转速一定时，磁体越靠近飞轮，飞轮受到的安培力越大，即阻力越大，B错误；磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，磁通量的变化率越大，则飞轮内部的涡流越强，产生的安培力越大，受到的阻力越大，C错误，D正确。故选AD。 7.(2025·浙江宁波高二期中)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 答案：C 解析：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，电流和磁场方向同时反向，根据左手定则可知，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。故选C。 8.(2025·四川成都高二月考)如图所示，李雷同学分别将两个质量相同的小球A、B从竖直铝管的管口上方静止释放。在A、B两球分别穿过铝管的过程中，铝管始终保持静止，李雷同学对铝管向上的平均作用力分别为10.8 N、10.0 N。不计空气阻力，其中只有一个小球是磁体，则下列说法正确的是(　　) A.A球是磁体，铝管重约10.0 N B.A球是磁体，铝管重约10.8 N C.B球是磁体，铝管重约10.0 N D.B球是磁体，铝管重约10.8 N 答案：A 解析：当磁体在竖直铝管中下落时，由于穿过铝管的磁通量变化，导致铝管产生感应电流，从而产生安培阻力，导致此同学对铝管向上的平均作用力大于没有安培阻力的情况，因此A球是磁体，则铝管重约10.0 N。故选A。 9.(2025·广东惠州高二月考)为了研究电磁炉的工作原理，某个同学制作了一个简易装置，如图所示，将一根电线缠绕在铁芯外部，接通交流电源，放置在铁芯上方的不锈钢锅具开始发热，下述可以增大锅具的发热功率的办法，可行的是(　　) A.增加线圈的匝数 B.把不锈钢锅换成陶瓷锅 C.将电源换成电动势更大的直流电源 D.把线圈内部铁芯去掉 答案：A 解析：由法拉第电磁感应定律可知，增加线圈的匝数，可以提高锅具产生的感应电动势，进而增大锅具中的感应电流，提高发热功率，故A正确；陶瓷不是磁性材料，把不锈钢锅换成陶瓷锅，不会产生涡流，故B错误；换成直流电源，恒定电流产生恒定的磁场，穿过线圈的磁通量不变，锅具中不会有感应电流，发热功率为0，故C错误；把线圈内部铁芯去掉，则磁场减弱，感应电动势减小，感应电流减小，发热功率变小，故D错误。故选A。 10.(多选)(2025·河南开封高二期末)为防止意外发生，游乐场的大型设施都配备有电磁阻尼装置，如图为某款阻尼缓冲装置的原理示意图：带有光滑绝缘轨道的机械主体，能产生垂直缓冲轨道平面的匀强磁场，边缘绕有闭合矩形线圈abcd的高强度缓冲滑块撞到竖直墙时，被瞬间强制制动，机械主体以及磁场由于惯性继续缓冲减速，对缓冲过程，下列说法正确的是(　　) A.线圈bc段受到向右的安培力 B.同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势 C.线圈ab段中电流方向为由b到a D.若磁场反向，则装置起不到缓冲作用 答案：BC 解析：缓冲过程中，线圈bc段切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向为c到b，根据左手定则可知，线圈bc段受到向左的安培力作用，A错误，B正确；感应电流方向为由c到b，b端的电势高于c端的电势，线圈ab段中电流方向为由b到a，C正确；磁场反向时，感应电流方向反向，线圈bc段受到的安培力方向仍然向左，仍起到缓冲作用，D错误。故选BC。 11.(多选)(2025·广东珠海高二期末)如图所示，方形铝管静置在足够大的绝缘水平面上，现使一条形磁体(条形磁体横截面比铝管管内横截面小)获得一定的水平初速度并自左向右穿过铝管，忽略一切摩擦。则磁体穿过铝管过程(　　) A.铝管受到的安培力可能先水平向右后水平向左 B.铝管中有感应电流 C.磁体与铝管组成的系统动量守恒 D.磁体与铝管组成的系统机械能守恒 答案：BC 解析：根据“来拒去留”可知铝管受到的安培力一直水平向右，故A错误；磁体穿过铝管过程，铝管中磁通量发生变化，有感应电流产生，故B正确；磁体与铝管组成的系统所受外力为零，动量守恒，故C正确；铝管中感应电流会使铝管发热，电能转化为内能，所以磁体与铝管组成的系统机械能不守恒，故D错误。 12.(多选)(2025·山东威海高二月考)如图为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币或非硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出其速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接收装置；否则挡板C开启，非硬币进入拒绝通道。下列说法正确的是(　　) A.磁场能使硬币的速度增加得更快 B.由于磁场的作用，硬币的机械能减小 C.硬币进入磁场的过程会受到磁场对它的阻力 D.如果没有磁场，硬币通过测速器时，测速器的示数会更大一些 答案：BCD 解析：硬币进入磁场和离开磁场过程，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中会产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的运动，即硬币进入磁场和离开磁场的过程会受到磁场对它的阻力，磁场使硬币的速度增加得更慢，A错误，C正确；硬币进入磁场和离开磁场的过程会受到磁场对它的阻力，阻力做负功，硬币的机械能减小，B正确；如果没有磁场，对硬币没有阻碍作用，硬币通过测速器时速度会更大一些，测速器的示数会更大一些，D正确。故选BCD。 学科网（北京）股份有限公司 $