2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-《学霸笔记·同步精讲》2026-2027学年高中物理选择性必修第二册教师用书配套课件（人教版）

3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动 第二章　电磁感应 1 素养目标 1. 了解感生电场的概念，了解电子感应加速器的工作原理。（物理观念） 2. 理解涡流的产生原理，了解涡流在生产和生活中的应用。（科学思维） 3. 理解电磁阻尼和电磁驱动的原理及其在生产和生活中的应用。（科 学思维） 2 目 录 CONTENTS 知识点一　电磁感应现象中的感生电场 知识点二　涡流 知识点三　电磁阻尼与电磁驱动 提能驿站 课时作业 3 知识点一　电磁感应现象中的感生电场 目 录 4 〔阅读教材P35，完成下列填空〕 1. 感生电场 麦克斯韦认为，磁场 时会在空间激发一种 ，这种电场叫 作感生电场。 2. 感生电动势 由 产生的电动势叫感生电动势。 3. 电子感应加速器 电子感应加速器是利用 使电子加速的设备，当电磁铁线圈 中 的大小、方向发生变化时，产生的 使电子加速。 变化　 电场　 感生电场　 感生电场　 电流　 感生电场　 目 录 物 理·选择性必修第二册 （1）变化的磁场中如果没有闭合电路，则在空间不产生感生电场。 （　×　） （2）处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动的动力是感生电 场的作用。 （　√　） （3）感生电场与静电场是一样的。 （　×　） × √ × 目 录 物 理·选择性必修第二册 　请思考下列问题： （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？ 提示： 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。 （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？ 提示： 遵守；不是。 （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： 感生电场的电场线是闭合的。 目 录 物 理·选择性必修第二册 1. 感生电场是一种涡漩电场，电场线是闭合的。 2. 感生电场的产生与闭合电路的有无无关。 3. 感生电场的方向： 感生电场的方向与感应电流的方向相同，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的方向是顺时针（从上往下看）的、与磁场方向垂直且阻碍磁场的增强。 4. 感生电动势的大小：可由法拉第电磁感应定律E＝n计算。 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度1　感生电场的理解 〔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（　AD　） AD 目 录 物 理·选择性必修第二册 A. 当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针 方向 B. 当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方 向 C. 当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方 向 D. 当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针 方向 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析：由楞次定律知，原磁场向上且磁感应强度在增大时，闭合导线 中的感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定则知感应电流的方向 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，所以A、D正确。 目 录 物 理·选择性必修第二册 方法技巧 判断感生电场方向的思路 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度2　感生电场的应用 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 使电子加速的设备。如图所示，图甲为侧视图，上、下为电磁体的两个磁 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，改变电磁体线圈中电流的大小可使电子加速。则下 列判断正确的是（　B　） B A. 真空室中产生的感生电场沿逆时针方向 B. 通入电磁体线圈的电流在增强 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 目 录 物 理·选择性必修第二册 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，所以真空室中产生的感生电场沿顺 时针方向，A错误；电磁体线圈中电流变大时，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沿顺时针方向，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，D错误；感生电场使电子加速，即电子在 轨道中加速的力是静电力，C错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 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，终止于负电荷，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 目 录 物 理·选择性必修第二册 比较项目 静电场 感生电场 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 目 录 物 理·选择性必修第二册 知识点二　涡流 目 录 17 如图所示为利用电磁炉加工食物的情境。电磁炉加热用的锅具一般是金属 制成的，电磁炉能给普通陶瓷锅具加热吗？ 提示：不能。 目 录 物 理·选择性必修第二册 〔阅读教材P36～P37，完成下列填空〕 1. 定义：在 的磁场中的 内产生的感应电流，就像水中的 漩涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流。 2. 应用 （1）涡流 的应用：真空冶炼炉、电磁炉等。 （2）涡流 的应用：探雷器、安检门等。 变化　 导体　 热效应　 磁效应　 目 录 物 理·选择性必修第二册 3. 防止 电动机、变压器等设备为防止铁芯中 过大而导致浪费能量，损坏 电器，应采取如下措施： （1）增大铁芯材料的 ⁠； （2）用互相 的硅钢片叠成的铁芯代替 硅钢铁芯。 涡流　 电阻率　 绝缘　 整块　 目 录 物 理·选择性必修第二册 （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）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。 （　×　） （3）涡流有热效应，但没有磁效应。 （　×　） （4）涡流的方向遵守楞次定律。 （　√　） × × × √ 目 录 物 理·选择性必修第二册 　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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 （1）使用电磁炉应通入恒定电流还是变化的电流，为什么？ 提示： 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工作。 （2）电磁炉锅体能否用陶瓷或耐热玻璃材料制成？为什么？ 提示： 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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 （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： 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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 1. 涡流产生的本质：电磁感应现象。 2. 涡流产生的条件：穿过金属块的磁通量发生变化。 3. 涡流的特点 （1）涡流的方向遵守楞次定律、涡流的大小遵守法拉第电磁感应定律； （2）整个金属块回路的电阻一般很小，涡电流很大，发热功率很大。 4. 涡流中的能量转化：金属块放在变化的磁场中，磁场能转化为电能，电 能在金属块中转化为内能，导体内部发热的原理是电流的热效应。 目 录 物 理·选择性必修第二册 〔多选〕（2025·河南新乡期末）如图所示为真空冶炼炉，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（　AC　） AC 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 目 录 物 理·选择性必修第二册 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， 均会产生感应电流，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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 　〔多选〕（2026·高二上广东佛山期中）高频焊接原理示意图如图所示， 线圈通以高频交变电流，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔 化焊接，下列情况中能使焊接处消耗的电功率增大的是（　　） A. 其他条件不变，增大交变电流的电压 B. 其他条件不变，增大交变电流的频率 C. 感应电流相同的条件下，增大焊接处的接触电阻 D. 感应电流相同的条件下，减小焊接处的接触电阻 √ √ √ 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　其他条件不变，增大交变电流的电压，则线圈中交变电流增 大，磁通量变化率增大，因此产生的感应电动势增大，感应电流也增大， 那么焊接处消耗的电功率增大，故A正确；高频焊接利用高频交变电流产 生高频交变磁场，在焊接的金属工件中产生感应电流，根据法拉第电磁感 应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感 应电动势越大，感应电流越大，焊缝处消耗的电功率越大，故B正确；感 应电流相同条件下，增大焊接缝的接触电阻，由P＝I2R可知焊缝处消耗的 电功率增大，故C正确，D错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 知识点三　电磁阻尼与电磁驱动 目 录 30 〔阅读教材P37～P38，完成下列填空〕 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 ⁠ ， 的方向总是阻碍导体的运动。 （2）应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停止到某位置，便于 读数。 安培 力　 安培力　 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 应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来。 感应电流　 （2）应用：交流感应电动机。 目 录 物 理·选择性必修第二册 （1）电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象，都遵循楞次定律和法拉 第电磁感应定律。 （　√　） （2）电磁驱动和电磁阻尼都是由于电磁感应中安培力阻碍磁场与导体间 的相对运动。 （　√　） √ √ 目 录 物 理·选择性必修第二册 　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。 （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？ 目 录 物 理·选择性必修第二册 提示： 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小一些。 目 录 物 理·选择性必修第二册 （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： 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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 　　　电磁阻尼与电磁驱动的比较 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 与磁场的相对运动 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度1　电磁阻尼 〔多选〕（2026·高二上广东茂名开学考试）高达632米的上海中心大 厦在图甲所示的“上海慧眼”阻尼器的作用下，可以抵挡住超级台风的影 响。图乙为阻尼器的简化示意图，重达1 000吨的质量块由吊索悬挂，质量 块下方圆盘状的永磁体与楼体导体地板正对。在大厦受到风力作用摇晃 时，质量块发生受迫振动，能够使大厦减振减摆。下列说法正确的是（　B） BD A. 质量块的摆动方向总与大厦摇晃方向相同 B. 质量块摆动的频率等于大厦摇晃的频率 C. 质量块随大厦摇晃时，在质量块内产生 涡流 D. 质量块下方正对的地板必须是导体，才 能实现减振 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析：阻尼器起到减震减摆作用，由于惯性，质量块的振动方向相对大厦 摆动方向相反，故A错误；大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器做受迫振 动，阻尼器质量块的振动频率等于大厦的摇晃频率，故B正确；地板随大 厦摇晃时，在地板内产生涡流，使大厦摇晃的机械能最终转化为内能，故 C错误；由题意可知，该阻尼器依靠电磁感应原理产生涡流实现减振，地 板必须是导体才行，故D正确。 目 录 物 理·选择性必修第二册 角度2　电磁驱动 〔多选〕（2026·陕西西安期末）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。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（　ABC　） ABC 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 目 录 物 理·选择性必修第二册 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，圆盘位置，圆盘面积和磁场都没有 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。 目 录 物 理·选择性必修第二册 提能驿站 目 录 41 　航母电磁拦阻技术 　　电磁拦阻系统（AAG）是航母新一代拦阻技术，核心以电磁感应原理 替代传统液压的机械缓冲，实现对舰载机拦阻力的精准、动态调控，适配 性和综合性能远优于液压式，代表航母拦阻技术的主流发展方向。 　　舰载机尾钩挂住拦阻索后，带动甲板下的锥形鼓轮旋转，鼓轮连接永 磁同步感应电机，将飞机的动能转化为电能；同时通过综合控制模块实时 监测飞机的重量、速度、拦阻行程，动态调节电机的电磁阻尼力，让拦阻 力全程平稳，最终将飞机在90～110米内拦停。 中国航母福建舰：国产首款电磁拦阻系统，与电磁弹射系统配套，技 术路线自主可控，适配国产歼-15T、歼-35等舰载机，可靠性和适配性已完 成实机测试。 目 录 物 理·选择性必修第二册 〔多选〕（2026·高二上河北邢台月考）2025年11月14日，我国076两 栖攻击舰首舰四川舰从上海沪东中华造船厂码头解缆启航，赴相关海域开 展首次航行试验任务。四川舰上创新应用了电磁弹射和拦阻技术，可搭载 固定翼飞机、直升机和大型无人机。电磁拦阻的工作原理简化图如图所 示。相距为d的两平行金属导轨MN、PQ固定在水平地面上，位于竖直向下 的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，M、P间接有阻值为R的定值电阻。 阻值也为R的导体棒ab垂直放置在两导轨之间，与导轨接触良好。 目 录 物 理·选择性必修第二册 某次测试中，质量为m的飞机着陆后，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳（不 可伸长），并与导体棒ab获得共同速度v0，同时关闭动力系统，飞机滑行 距离x后停下。两者一起运动时，除受安培力外，还受大小恒为f的阻力， 导体棒ab始终与导轨垂直，不计导体棒ab和绝缘绳的质量，不计导轨电阻。 从飞机开始减速到速度恰好为0的过程中，下列说法正确的是（　BD　） BD A. 飞机运动的时间为 B. 通过定值电阻的电荷量为 C. 定值电阻上产生的焦耳热为 D. 飞机的速度大小为时，飞机的加速度大小为＋ 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析：飞机和导体棒ab构成的整体，在水平方向上受到方向均向左的阻力 和安培力，且安培力大小随速度的减小而减小，因此飞机做加速度减小的 减速运动，从飞机开始减速到速度恰好为0的过程中，飞机的平均速度小 于，飞机运动的时间大于，故A错误；当飞机的速度大小为v时，通过 定值电阻的电流I＝，根据q＝t，结合微元法可知q＝，故B正确； 对飞机和导体棒ab构成的整体，有－fx－W安＝0－m，其中W安＝2Q， 解得Q＝m－fx，故C错误；飞机的速度大小为时，其受到的安培力大小F安＝B··d＝，飞机的加速度大小a＝＝＋，故D正确。 目 录 物 理·选择性必修第二册 课时作业 目 录 46 知识点一　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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ √ 解析： 　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正确，B、D错误。 目 录 物 理·选择性必修第二册 2. 著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：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. 线圈中电流的增大或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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　线圈接通电源瞬间，变化的磁场产生的电场，导致带电小球受 到电场力，从而使圆板转动，故A错误；不论线圈中电流增大或减小都会 引起磁场的变化，从而产生电场，使小球受到电场力，从而使圆板转动， 由于小球所受电场力的方向与所带电荷正负有关，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，小球不受电场力 作用，故C错误；接通电源瞬间小球受到电场力作用而使圆板转动，由于 金属小球带负电，圆盘转动方向与线圈中电流流向相同，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 知识点二　涡流 3. 如图所示，将绝缘导线绕在柱形铁块上，导线内通以交变电流，铁块内 就会产生感应电流，即涡流。当线圈内部空间的磁感线方向竖直向上，在 铁块内产生（自上而下观察）沿虚线顺时针方向的涡流时，下列说法正确 的是（　　） A. 绝缘导线中的电流正在减小 B. 绝缘导线中的电流由b流向a C. 为减小涡流，可以增大交变电流的频率 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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　依题意，当绝缘导线中的电流由a流向b且正在增大时，柱形铁 块中磁场方向如图所示，且在增强，根据楞次定律可知，此时产生的涡流 为顺时针方向，故A、B错误；增大交变电流的频率，可增加涡流，故C错 误；在感应电动势的大小一定时要减小涡流，需要增大铁块电阻，根据电 阻定律可知，可减小铁块的横截面积，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，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 4. （2025·山东青岛期末）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. 增大交流电源的频率 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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　当下方线圈通入交流电时，在不锈钢锅具中会产生感应电动 势，形成涡流而产生热量，因感应电动势与通入线圈电流的变化率成正 比，增大交流电源的频率，感应电动势增大，涡流增大，热功率增大，故 A正确；陶瓷不是导体，把不锈钢锅换成陶瓷锅，则不会产生涡流，则不 发热，故B错误；换成直流电源，恒定电流产生恒定的磁场，锅具中不会 有感应电流，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，热功率变小，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 5. 〔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 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 知识点三　电磁阻尼与电磁驱动 6. 〔多选〕（2026·高二上河南新乡期末）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。如图所示，这是该新型 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. 磁力刹车应用了电磁驱动 B. 磁力刹车应用了电磁感应 C. 过山车的质量越大，它进入停车区时由电磁作用引起 的刹车阻力越大 D. 磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 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，B正确；过山车的速度越大，它进入停车区时由电磁作 用引起的刹车阻力越大，与过山车的质量无关，故C错误；磁力刹车的过 程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，铜片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 D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 7. 〔多选〕（2026·高二下天津河东阶段练习）如图所示，右端为N极的磁 铁置于光滑水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙面 上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线 圈的圆心，用力将磁铁向右拉到某一位置后释放，磁铁穿过线圈来回振 动，有关这个振动过程，以下说法正确的是（　　） A. 磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力 B. 线圈中的电流方向发生变化 C. 灯泡的亮暗不会发生变化 D. 由于桌面光滑，所以磁铁振动的幅度不变 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　根据楞次定律，感应电流的效果总要阻碍引起感应电流的原 因，磁铁接近线圈时穿过线圈的磁通量增大，感应电流激发的磁场对磁铁 必定产生排斥力，以阻碍磁通量的增大，故A正确；由图可知穿过线圈的 磁场的方向向右。当磁铁靠近时，穿过线圈向右磁通量增大，感应电流激 发出的磁场方向向左，根据安培定则，从右往左看，感应电流沿顺时针方 向；当磁铁远离时，穿过线圈向右的磁通量减小，感应电流激发出的磁场 方向向右，根据安培定则，从右往左看，感应电流沿逆时针方向，可知线 圈中的电流方向发生变化，故B正确；磁铁穿过线圈来回振动，速度大小 在不停变化，则磁通量的变化率也在变化，感应电动势大小发生改变，感 应电流大小也发生改变，灯泡的亮暗会发生变化，故C错误；磁铁在运动过程中，线圈中产生感应电流，灯泡产生焦耳热，弹性势能一定减小，即磁铁振动的幅度逐渐减小，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 8. （2025·浙江宁波期中）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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 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， 金属盘会产生热量，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，制动器对圆盘的制动力越大，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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 9. （2025·重庆涪陵区期末）关于教材中的四幅插图，下列说法正确的是 （　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 A. 图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会反向转动 B. 图乙：给真空冶炼炉通入高频交流电，通电的导线会产生大量热量，从 而冶炼金属 C. 图丙：在蹄形磁铁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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　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，在炉内的金属中会 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 磁阻尼的作用下停止转动，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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 10. 〔多选〕（2026·高二上上海杨浦期末）图甲为无线磁力搅拌杯，其工 作原理如图乙所示，杯体底部安装通电线圈，相关电路控制线圈电流从而 产生一个逆时针旋转的磁场（俯视图），杯内中心放置一搅拌金属粒，在 旋转磁场作用下金属粒也产生旋转，从而达到搅拌杯内溶液的效果。通电 搅拌时，以下说法正确的是（　　） A. 金属粒中会产生感应电流 B. 金属粒内不会产生焦耳热 C. 金属粒旋转方向与磁场旋转方向相同 D. 加大磁场旋转速度，则金属粒旋转速度也加大 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　根据电磁感应原理，当金属粒处于变化的磁场中时，穿过金 属粒的磁通量发生变化，金属粒中会产生感应电动势，进而形成感应电 流，产生焦耳热，故A正确，B错误；金属粒在旋转磁场的作用下，其内部 产生的感应电流会受到安培力的作用，从而驱动金属粒跟随磁场旋转，根 据楞次定律，感应电流磁场阻碍导体与磁场间相对运动，可知金属粒旋转 方向与磁场旋转方向一致，故C正确；当加快磁场旋转速度时，由于感应 电流增大，安培力和力矩增大，金属粒也会加快旋转，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 11. 某研究小组制作了一仪表，发现指针在示数附近的摆动很难停下，使 读数变得困难。在指针转轴上装上扇形铝板或扇形铝框，在合适区域加上 磁场，可以解决此困难。下列方案合理的是（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　A图中是铝板，磁场在铝板中间，指针向左偏转或向右偏转时， 都会在铝板上产生涡流，起到电磁阻尼的作用，指针很快会稳定地停下， A方案合理；B、D图中当指针向左偏转时，铝框或铝板向右偏转可能会离 开磁场，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，B、D方案不合理； C图中是铝框，磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割 磁感线，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，C方案不合理。故选A。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 12. （2023·浙江1月选考7题）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（　　） √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 解析： 　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。当R＝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 的阻力减小，所以杆从开始摆动到停止，经历的时间变长，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 目 录 物 理·选择性必修第二册 $