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Word（人教版）

3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动 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） 知识点一　电磁感应现象中的感生电场 〔阅读教材P35，完成下列填空〕 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　感生电场　使电子加速的设备，当电磁铁线圈中　电流　的大小、方向发生变化时，产生的　感生电场　使电子加速。 　（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。（　×　） 　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？ （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？ （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：（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。 （2）遵守；不是。 （3）感生电场的电场线是闭合的。 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。 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　） 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 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。 方法技巧 判断感生电场方向的思路 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　） 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 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。 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 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 知识点二　涡流 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。 〔阅读教材P36～P37，完成下列填空〕 1.定义：在　变化　的磁场中的　导体　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　热效应　的应用：真空冶炼炉、电磁炉等。 （2）涡流　磁效应　的应用：探雷器、安检门等。 3.防止 电动机、变压器等设备为防止铁芯中　涡流　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　电阻率　； （2）用互相　绝缘　的硅钢片叠成的铁芯代替　整块　硅钢铁芯。 　（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。（　√　） 　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。 （1）使用电磁炉应通入恒定电流还是变化的电流，为什么？ （2）电磁炉锅体能否用陶瓷或耐热玻璃材料制成？为什么？ （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：（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工作。 （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。 （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。 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。 〔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　） 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 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。 　〔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 解析：ABC　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。 知识点三　电磁阻尼与电磁驱动 〔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　安培力　，　安培力　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。 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。 　（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。（　√　） 　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？ （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：（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小一些。 （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。 　　　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 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（　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 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。 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　） 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 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。 　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。 〔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。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　） 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＋ 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。 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 解析：AC　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。 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 解析：D　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。 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 解析：D　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。 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 解析：A　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。 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 解析：CD　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。 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 解析：BD　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。 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 解析：AB　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。 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 解析：C　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。 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（　　） 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 解析：D　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。 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 解析：ACD　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。 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（　　） 解析：A　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。 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（　　） 解析：B　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 学科网（北京）股份有限公司 $