第2章 3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册配套课件（人教版）

3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1 学习任务一 电磁感应中的感生电场 学习任务二 涡流 学习任务三 电磁阻尼和电磁驱动 素养提升 随堂巩固 ◆ ◆ 新课探究 课后习题 2 学习任务一 电磁感应中的感生电场 ［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空. 1.麦克斯韦认为______的磁场能在周围空间激发电场，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. 变化 感生电场 感生电场 电流 4.感生电场的方向根据楞次定律判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定 律 计算. 学习任务一 3 ［物理观念］如图所示，磁场的磁感应强度 增大，就会在磁场的周围产生一 个感生电场.如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场 的作 用下定向移动，产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势. (1) 闭合导体中的感应电流方向为________(俯视). 顺时针 (2) 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] 电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，感生电场的方向与正电荷受 力的方向相同，因此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 以用楞次定律判定. (3) 上述情况下，______________________作用力扮演了非静电力的角色. 感生电场对自由电荷的 学习任务一 4 【辨别明理】 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.( ) √ 学习任务一 5 例1 (多选)如图所示，在圆柱形区域内存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应 强度的大小随时间的变化关系为，其中、 为正的常数.在此区 域的水平面内固定一个半径为且内壁光滑的圆环形细玻璃管，将一电荷量为 的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场， 则下列说法正确的是( ) A.从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动 B.从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动 C.转动一周的过程中，动能增量为 D.转动一周的过程中，动能增量为 √ √ 学习任务一 6 [解析] 磁感应强度 ，可知磁场均匀增强，从上往下看，产生顺时针 方向的感应电场，正电荷受力方向与电场方向相同，所以小球沿顺时针方向运 动，选项A正确，B错误.根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势 ,小球转动一周的过程中，静电力做的功等于动能增量， 即 ，选项C正确，D错误. 学习任务一 7 【要点总结】 静电场 感生电场 相同点 对放入其中的电荷有力的作用， ，并能对电荷做功 不 同 点 产生 由静止的电荷激发 由变化的磁场激发 电场线特 点 电场线不闭合，起于正电荷， 止于负电荷 电场线是闭合曲线 电场力做 功特点 静电力做功与路径无关，能建 立电势能、电势的概念 电场力做功与路径有关，不能建 立电势能、电势的概念 方向判断 静电场的方向与正电荷受力的 方向一致 根据磁场的变化情况，楞次定律 和右手螺旋定则结合判断 学习任务一 8 学习任务二 涡流 ［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空. 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. 电流 感应电流 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，常用的铁芯材料是电阻率 较大的______，或者用相互绝缘的________叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯. 真空冶炼炉 探雷器 安检门 硅钢 硅钢片 学习任务二 9 【辨别明理】 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.( ) × 学习任务二 10 例2 (多选)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减小涡流 √ √ 学习任务二 11 [解析] 真空冶炼炉的原理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，故A正确；自制金属探测器中变化的电流产生变化的磁 场，遇到金属物体，金属物体中会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响金属探 测器中的电流，故B错误；家用电磁炉工作时，在锅体中产生涡流，加热食物， 故C错误；当变压器中的电流变化时，在其铁芯中将产生涡流，使用硅钢片做 成的铁芯可以尽可能地减小涡流，故D正确. 学习任务二 12 学习任务三 电磁阻尼和电磁驱动 ［教材链接］ 阅读教材,完成下列填空. 1.电磁阻尼 当__________________时，感应电流会使导体受到安培力作用，安培力的方向 总是______导体的运动，这种现象称为电磁阻尼. 导体在磁场中运动 阻碍 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________. 磁场相对于导体转动 安培力 安培力 电磁驱动 电能 机械能 学习任务三 13 ［科学探究］ 磁电式仪表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，如图所示. 回答下列问题： (1) 用手拨动指针向右转动，铝框中的感应电流沿什 么方向？ [答案] 仪表工作时指针向右转动，由楞次定律和安培 定则判断出铝框中的感应电流方向从上往下看沿逆时 针方向. 学习任务三 14 (2) 在(1)的情况下，由于铝框转动时其中产生感应电流，铝框要受到安培力， 该安培力是沿什么方向的？ [答案] 铝框中由于有感应电流,所以受到安培力作用，由左手定则判断，铝框左 边受向下的安培力，而右边受向上的安培力. 学习任务三 15 (3) 因产生感应电流而受到的安培力对铝框的转动产生什么影响？使用铝框做 线圈骨架有什么好处？ [答案] 因产生感应电流而受到的安培力阻碍了铝框的转动；铝框的电阻较小， 产生的感应电流较大，则受到的安培力较大，铝框又轻，这样可以使指针尽快 停止摆动. 学习任务三 16 例3 某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止.按 照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显 减弱且能很快停止.下列说法正确的是( ) A.未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 B.未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用 C.接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 D.接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用 √ 学习任务三 17 [解析] 未接导线时，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，但不构成闭合 回路，故不产生感应电流，不受安培力作用，A、B错误；接上导线后，表针晃 动过程中表内线圈产生感应电动势，在闭合回路中产生感应电流，受到安培力 的作用，是电磁阻尼的表现，C错误，D正确. 学习任务三 18 例4 [2026·吉林长春高二期末] 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车 装置，比靠摩擦力刹车更稳定.如图为该新型刹车装置的原理图(从后面朝前看)， 过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车 区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来.下列说法正确的是( ) A.磁力刹车属于电磁驱动现象 B.磁力刹车的过程中电能转化为动能 C.磁力刹车过程需要给车通入合适的电流 D.过山车的速度越大，进入停车区时由于电磁作用引起的刹车 阻力越大 √ 学习任务三 19 [解析] 磁力刹车过程会产生涡流，属于电磁感应现象，不属于电磁驱动现象， 故A错误；磁力刹车的过程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，在磁场中受到安培 力作用，阻碍过山车的运动，故磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化 成内能，故B、C错误；过山车的速度越大，铜片穿过磁铁时产生涡流越大，在 磁场中受到安培力越大，进入停车区时由于电磁作用引 起的刹车阻力越大，故D正确. 学习任务三 20 电子感应加速器 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.它的基本原理如图所示，侧视图中上、下为电磁铁的两个磁极，磁 极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动.上、下电磁铁线圈中通 入大小、方向周期性变化的电流，在电磁铁两极产生变化的 磁场，变化的磁场激发感生电场，使电子加速.电子枪的电子 同时受到两个力的作用，一个是洛伦兹力，使电子做圆周运 动；另一个是沿切线方向的感生电场对其的电场力，使电子 沿圆周不断加速. 素 养 提 升 21 如何让电子一边加速一边维持半径不变的圆周运动呢？根据洛伦兹力公式 ,当速度不断增加时，只要使磁感应强度 对应不断增加并满 足上述等式，即可让电子运动半径保持不变.实际中磁场的磁感应强度 是有上 限的，所以在磁感应强度增至最大值之前，需要将电子引离轨道进入实验室的 靶室. 素 养 提 升 22 示例 现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感 生电场加速电子的设备.电子感应加速器主要由上、下电磁铁的磁极 和环形真空室组成.当电磁铁绕组通以变化的电流时，产生变化的磁 场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室 A.若电子逆时针运动，保持电流的方向不变，则当电流增大时，电子将加速 B.若电子顺时针运动，保持电流的方向不变，则当电流增大时，电子将加速 C.若电子逆时针运动，保持电流的方向不变，则当电流减小时，电子将加速 D.被加速时电子做圆周运动的周期不变 空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场的作用下加速.如图所示 (上图为侧视图、下图为俯视图)，电子被约束在半径为 的圆周上运动，当电磁 铁绕组通有图中所示的电流时( ) √ 素 养 提 升 23 [解析] 当电磁铁绕组通以图中所示的电流时，由安培定则可知，将产生向上的 磁场，当电磁铁绕组中的电流增大时，根据楞次定律和 安培定则可知，这时真空室空间内将产生顺时针方向的 涡旋电场，电子沿着逆时针方向运动，电子将加速，选 项A正确，选项B、C错误；由于电子被约束在半径为 的圆周上运动，所以根据 可知，电子加速后， 电子做圆周运动的周期减小，选项D错误. 素 养 提 升 24 1.(感生电动势)(多选)某空间中存在如图所示的磁场，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，下列有关磁 感应强度的变化与感生电场的方向的关系描述正确的是( ) 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 √ √ 随 堂 巩 固 25 [解析] 感生电场的方向用楞次定律来判定，原磁场方向向上且磁感应强度在增 大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反， 即感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则可判断，感应电流的方向即感生 电场的方向，从上向下看应为顺时针；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，A、D正确. 随 堂 巩 固 26 2.(涡流和电磁阻尼)[2026·河南郑州外国语高二月考] 如图 为上海中心大厦的上海慧眼阻尼器.质量块和吊索构成一个 巨型复摆，质量块下方有一圆盘状的大型电磁铁，大厦产 生晃动时，复摆与主体做相同晃动，电磁铁通电后，质量 块中会产生涡流，受到电磁阻尼作用，减弱大楼的晃动， 保持大厦的稳定和安全.下列说法正确的是( ) A.阻尼过程中，电能转化为动能 B.涡流的大小与质量块摆动速度有关 C.改变电磁铁中电流方向，质量块不会受到电磁阻尼作用 D.质量块受到的电磁阻力与电磁铁的磁场强弱无关 √ 随 堂 巩 固 27 [解析] 阻尼过程中涡流产生是质量块的动能转化为电能，故A错误；根据法拉 第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率有关，质量块摆动速度越大， 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，感应电流越大，故B正确；改变电磁 铁中电流方向，同样会在质量块中出现涡流，阻碍质量块 的运动，故C错误；根据 ，可得质量块受到的电磁 阻力与电磁铁的磁场强弱有关，故D错误. 随 堂 巩 固 28 3.(电磁驱动)(多选)1824年，法国物理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.下列说法正确的是( ) A.圆盘上产生了感应电动势 B.圆盘内的涡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 量发生了变化 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 √ √ 随 堂 巩 固 29 [解析] 磁针在圆盘所在处形成的磁场是非匀强磁场，圆盘可以等效为许多环形 闭合线圈，圆盘转动过程中，穿过每个环形闭合线圈的磁通量不断地发生变化， 在每一个环形闭合线圈上产生感应电动势和涡流，A正确；环形闭合线圈随圆 盘转动，由楞次定律可知，环形闭合线圈会受到磁针施加的阻碍相对运动的力， 根据牛顿第三定律可知，磁针会受到环形闭合线圈的作用力，此力来源于电磁 感应形成的涡电流，而不是自由电子随圆盘转动形成的电 流，B正确,D错误；从圆盘的整个盘面上看，圆盘转动过程 中穿过整个圆盘的磁通量不变，C错误. 随 堂 巩 固 30 课后习题 31 知识点一 感生电场 1.(多选)下列说法正确的是( ) A.变化的磁场可以使闭合电路中产生感应电流 B.在没有导体的空间中，变化的磁场不会产生感生电场 C.恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场 D.感生电场的方向可以用楞次定律来判定 √ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 32 [解析] 变化的磁场使闭合电路中产生电流属于电磁感应现象，故A正确；麦克 斯韦认为，磁场变化时会在空间激发出感生电场，与是否存在导体无关，故B 错误；恒定的磁场周围不产生电场，故C错误；感生电场的方向与有回路时感 应电流的方向相同，可以用楞次定律来判定，故D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 33 2.如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁 感应强度均匀增大时，此粒子的动能将( ) A.不变 B.增大 C.减小 D.以上情况都有可能 [解析] 当磁感应强度均匀增大时，根据麦克斯韦的电磁场理论可知，将激发一 个稳定的电场，带电粒子将受该电场的静电力作用，由楞次定律判断，静电力 的方向与带电粒子的运动方向是一致的，即静电力对带电粒子做正功，所以带 电粒子的动能将增大，故B正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 34 知识点二 涡流 3.[2025·江苏无锡一中高二期中] 四川三星堆发现祭祀坑.挖掘之前考古人员用图 示金属探测器在地面上进行探测定位，探测器中的发射线圈产生磁场，在地下 的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场又影响发射线圈中的电流，使探 测器发出警报.则( ) A.发射线圈产生的磁场是恒定磁场 B.被测金属物中产生的电流是恒定电流 C.探测的最大深度与发射线圈中的电流大小无关 D.探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 35 [解析] 探测器中的发射线圈产生磁场，在地下的被测金属物中感应出电流，所 以发射线圈产生的磁场是变化的，A错误；感应电流的磁场又影响发射线圈中 的电流，说明感应电流产生的磁场是变化的，在发射线圈中又产生了感应电流， 所以探测器发出警报，B错误；探测的最大深度与发射线圈中的电流大小有关， 发射线圈中的电流越大，其产生的磁场越强，其探测的深度就越深，C错误； 有金属物存在时，金属物中就会产生涡流，从而反过来影响发射线圈的电流， 这跟探测器与被测金属物是否相对运动无关，所以探测器与被测金属 物相对静止时也能发出警报，D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 36 4.[2025·江苏扬州中学高二月考] 如图是一种电加热装置，当把一铁块放入线圈 中且不接触线圈，稍等片刻，铁块就会烧得通红，小明同学由此做出了以下一 些猜想，其中正确的是( ) A.若把一干燥的木棍伸入线圈中，木棍会被烧着 B.若把一个铜块伸入线圈中，铜块的温度不会升高 C.线圈中电流越大，铁块升温更快 D.线圈中电流变化越快，铁块升温越快 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 37 [解析] 干燥的木棍是绝缘体，不能形成涡流，而该加热装置是利用电磁感应产生 的涡流使导体发热，所以木棍不会被烧着，故A错误；铜块是导体，将铜块伸入 线圈中，穿过铜块的磁通量发生变化，会产生涡流，从而使铜块温度升高，故B 错误；线圈中电流变化越快，穿过铁块的磁通量变化率越大，铁块中产生的感应 电动势越大，涡流越大，产生的热量越多，铁块升温越快，故C错误，D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 38 知识点三 电磁阻尼和电磁驱动 5.[2025·山东淄博实验中学高二月考] 如图甲所示为淄博市科技馆的“磁阻尼摆”， 支架中间设置永磁体构成的磁场，磁场中分别悬挂着由铝片和塑料片制成的摆， 其示意图如图乙所示，将铝摆拉到某一位置由静止释放，发现铝摆很快就停下 来.下列说法正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 39 A.同样条件下，用塑料摆做实验比用铝摆能够更快停下来 B.铝摆摆动过程中，摆片中产生涡流，受到阻碍其运动的安培力作用，使之很 快停下来 C.塑料摆摆动过程中，摆片中也会产生涡流 D.若所加磁场反向，铝摆摆片将受到安培力的驱动，摆动加快 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 40 [解析] 将铝摆拉到某一位置由静止释放、发现铝摆很快就停下来是因为电磁阻 尼的作用，原理为铝摆摆动过程中，摆片中产生涡流，受到阻碍其运动的安培 力作用，使之很快停下来，塑料摆摆动过程中，由于塑料内部没有自由电子， 不能形成涡流，所以用塑料摆做实验不会比用铝摆能够更快停下来，故B正确， A、C错误；若所加磁场反向，铝摆摆片仍然受到阻碍其运动的安培力作用，会 很快停下来，故D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 41 6.物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：如图所示，将 长的 铝管竖直放置，其下端到地面有一定的距离，一磁性很强的磁铁从 上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口落出.对于这 个实验现象同学们经分析讨论作出相关的判断，你认为正确的是 (下落过程中不计空气阻力，磁铁与管壁没有接触)( ) A.如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铝管中，永远不落下来 B.磁铁在铝管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以磁铁机械能守恒 C.如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动时间更长，但一定会落下来 D.如果将铝管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 42 [解析] 如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动受到的阻力更大，运动时间 变长，但一定会落下，因为当磁铁运动时铝管的磁通量才会发生变化，才会出 现感应电流阻碍原磁通量的变化，所以磁铁一定会落下来，故A错误，C正确； 磁铁在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但铝管中产生了感应电流，铝 管对磁铁有阻碍作用，磁铁的机械能转化为电能，所以机械能不守恒，故B错 误；如果将铝管换成塑料管，磁铁不会受到阻力，因此出来的时间将 会变短，故D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 43 7.如图所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上， 环内有一带负电的小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当 磁场突然增强时，小球将( ) A.沿顺时针方向运动 B.沿逆时针方向运动 C.在原位置附近往复运动 D.仍然保持静止状态 [解析] 磁感应强度的方向竖直向下，当磁场突然增强时，由楞次定律和安培定 则可知，感生电场沿逆时针方向，由于小球带负电，所以小球将沿顺时针方向 运动，A正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 44 8.如图所示，蹄形磁体和矩形线圈均可绕竖直轴 转动.从上向下看，当蹄形磁 体逆时针转动时( ) 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.线圈将逆时针转动，转速比磁体大 D.线圈静止不动 [解析] 当蹄形磁体转动时，线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，产生 安培力，故线圈一定会转动，由楞次定律可知，线圈将与磁体同向转动，但转 速一定小于磁体的转速，B正确，A、C、D错误. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 45 9.[2025·浙江学军中学高二月考] 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 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 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 46 [解析] 电磁制动的原理是当金属圆盘 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，故制动力的大小与圆盘运动 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，根据安 培力的公式，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. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 47 10.扫描隧道显微镜 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 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.当无扰动时， A. B. C. D. 按如图所示的四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场，出现扰动后，对紫铜薄板上、 下及左、右振动的衰减最有效的方案是( ) √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 48 [解析] 施加磁场来快速衰减 的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动时， 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，紫铜薄 板受到安培力作用，该作用力阻碍紫铜薄板振动，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； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 49 方案C中，紫铜薄板上、下振动和左、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， 对紫铜薄板上、下及左、右振动的衰减最有效的方案是A. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 50 11.(多选)[2026·福建南平一中高二月考] 如图所示，三个长度、 内径、管壁厚度相同的木管、铜管、银管竖直固定放置 (相距较远)，其下端到地面的高度相同.在每个管正上方各有一 个完全相同的圆柱形磁铁，分别为、、，它们下表面 极也 在同一水平面上，现让、、 同时由静止释放，它们分别穿过对应的管道，观 察到、、 不是同时到达地面.不考虑管间感应磁场的影响，也不考虑磁铁间 的相互影响，已知银的电阻率比铜的电阻率小.、、 从释放到落到地面的过 程，下列说法正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 51 A.三根管中磁通量的变化量不同 B.从上往下看，铜管中感应电流的方向开始为逆时针方向，最 后为顺时针方向 C.最先落地， 最后落地 D.、、落地时的速度大小关系为 √ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [解析] 、、 的初、末位置相同，三根管长度、内径相等，三根管中磁通量 的变化量相同，A错误；根据楞次定律，可知从上往下看，铜管中感应电流的 方向开始为逆时针方向，最后为顺时针方向，B正确； 下落过程中，木管中没 有感应电流，做自由落体运动，最先落地，、 下落过程中，铜管、银管中 都有感应电流，由楞次定律得、 受到的磁场力方向都向上，由于银管的电阻 小，银管中的平均感应电流大，银管受到的平均安培力大，由牛顿第三定律得 受到的平均磁场力大，的加速度最小，比 后落地，C正确； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 53 由于受到的平均磁场力大，磁场力对做负功，、、 运动的过程根据动能定 理有,其中，,解得、、 落地时的速 度大小关系为 ,D错误. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 54 $