第16天 涡流、电磁阻尼和电磁驱动（解析版）.docx

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1、第16天涡流、电磁阻尼和电磁驱动（预习篇）目录新知导航：熟悉课程内容、掌握知识脉络 基础知识：知识点全面梳理，掌握必备 小试牛刀：基础题+中等难度题，合理应用1 .涡流的原理及应用2 .电磁阻尼和电磁驱动的原理3 .电磁阻尼和电磁驱动的防止与应用一、涡流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中都会产生感应电流,用图表示这样的感应电 流，就像水中的旋涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流.2 .涡流大小的决定因素：磁场变化越快（笑越大）,导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小,形成的 涡流就越大.二、电磁阻尼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

2、阻碍导体的运动，这种现象称为 电磁阻尼.三、电磁驱动若磁场相对于身体转动,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， 这种作用常常称为电磁驱动.E01 .工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图如图所示，其原理是将线圈中通入电流，使 被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂及位置的信息，关于以上应用实例理解正确的是（ A.线圈所连接的电源可以是直流电源 C.能被探测的物件可以是非导电材料【答案】B）B.线圈所连接的电源应该是交流电源D.工业涡流探伤技术运用了自感原理【详解】AB.为产生涡流，线圈所

3、连接的电源必须是交流电源，选项A错误，B正确；C.能被探测的物件必须 是导电材料，否则不会产生涡流，选项C错误；D.工业涡流探伤技术其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流， 借助探测线圈测定涡电流的改变技术，不是自感原理，选项D错误。故选B。2 .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，如下图所示。下列说法正确的是（）*IXWZ fts S iK ：；通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【答案】C【详解】电磁炉是在线圈中通有交变电流，产生变化的磁场，在锅底

4、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。3 .如图所示，高考考生入场时监考老师要用金属探测器进行安检。这种手持金属探测器工作时，探测器内部的 线圈通有正弦交流电，产生变化的磁场。当探测器靠近金属物体时，会引起探测器内线圈中的电流异常变化，报警器就会发出警报，则该探测器工作时（）A.利用的是静电感应现象B.利用的是磁场对金属的吸引作用C.能准确区分金属种类D.靠近金属，金属中会产生涡流【答案】D【详解】探测器内部的线圈通有正弦交流电，产生变化的磁场。当探测器靠近金 属物体时，金属中会产生涡流，会引起探测器内线圈中的电流异常变化，报警器就会发出

5、警报，利用了电磁感 应现象；只要是金属物体就能产生涡流，不能准确区分金属种类。故选D。4 .（多选）电磁技术在生活中的应用非常广泛：图甲是霍尔元件，当通以如图所示的电流/和磁场B时，即可在M、N两极处产生电压，电压的大小可以用来检测磁场的变化；图乙是冶炼合金钢的真空冶炼炉的示意图。则乙下列说法正确的是（）A.图甲中，若霍尔元件的载流子为负离子，则/点的电 势高于M点B.图甲中，若霍尔元件的载流子为负离子，则M点的 电势高于N点C.图乙中，当真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，线圈电阻产生焦耳热，从而炼化金属D.图乙中，当真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属【答案】

6、AD【详解】AB.图甲中由左手定则可判断负离子向M偏转，故/V点电势高于M点，故A正确，B错误；CD.真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，炉内的金属会产生涡流，从而炼化金属，故C错误，D正确。故选AD05 .安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流，如果金属物品通过安检门， 金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。关于安检门的以下说法错误的是（）A.安检门不能检查出毒贩携带的毒品B.安检门能检查出旅客携带的金属水果刀C.安检门工作时，既利用了电磁感应的原理，又利用了电流的磁效应D.如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门能正常工作【

7、答案】D 【详解】AB.安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属 物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变 电流发生变化，从而被探测到.则安检门不能检查出毒贩携带的毒品，能检查出金属物品携带者，故AB正 确；C.安检门工作时，主要利用了电磁感应原理，也采用电流的磁效应，故C正确；D.根据工作原理可知， 如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门不能正常工作，故D错误。本题选错误的，故选D。6 .（多选）如图所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间（两磁极间磁场可视为匀强磁场），蹄形磁铁和 闭合线

8、圈都可以绕。轴转动。当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有（）A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反C.线圈中产生交变电流D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流【答案】AC【详解】AB.根据楞次定律可知，为阻碍磁通量变化，则导致线圈与磁铁转动方向相同, 但快慢不一，线圈的转速一定比磁铁转速小，故A正确，B错误；CD.最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为交流电，故C正确，D错误。故选ACo7 .（多选）如图所示，磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是（）A.使线圈偏

9、转角度更大B.使线圈偏转后尽快停下来C.起电磁阻尼的作用D.起电磁驱动的作用【答案】BC【详解】线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切 割磁感线产生感应电流，阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来， 这样做是起电磁阻尼的作用。故选BCo8 .如图所示，条形磁铁用细线悬挂于。点，一金属圆环放置在。点正下方的水平绝缘桌面上。现将磁铁拉至 左侧某一高度后由静止释放，磁铁在竖直面内摆动，在其第一次摆至右侧最高点的过程中，圆环始终静止。则下列说法正确的是（）A .磁铁始终受到圆环的斥力作用B.圆环中的感应电流方向保持不变C.磁铁从左到右经过竖直线两侧位置时，桌面对圆环的摩擦力方向相反D.

10、磁铁在。点两侧最高点的重力势能不相等【答案】D 【详解】A.由楞次定律推论可知，磁铁靠近圆环时受到斥力作用，远离圆环时受到引力作用，A错误；B.磁 铁由释放到第一次运动到右侧最高点的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小，由于穿过圆环的磁场方向不 变，而磁通量的变化趋势发生了改变，因此感应电流的方向发生变化，B错误；C.根据楞次定律，磁铁从左到 右经过竖直线两侧位置时，圆环都有向右滑动的趋势，故桌面对圆环的摩擦力方向均向左，C错误；D.由楞 次定律推论可知，感应电流总是阻碍磁铁与圆环之间的相对运动，感应电流对磁铁的作用力总是阻力，因此磁 铁在右侧的最高点比释放点低，则磁铁在两侧最高点的重力势能不

11、相等，D正确。故选D。9 .扫描隧道显微镜可探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有效减弱外界振动对它的扰动，在其圆盘周边沿其 径向对称竖直安装若干对紫铜薄板，图示为其中的一个紫铜薄板，利用磁场来衰减其微小振动，按四种方法施 加恒定磁场，则对铜板上下及其左右振动的衰减最有效的方法是（）i1j!jX riL:lC.XXX X木I!J!J一 XlXJ 【答案】B 【详解】根据题意可知，加恒定磁场后，如果紫铜薄板上下及左右振动时，穿过板的磁通量变化，从而产生感 应电流，感应磁场进而阻碍板的运动，可以衰减铜板上下及其左右振动AD.由选项图可知，左右振动时，有磁通量变化，能够衰减铜板左右振动，上下振动时，没

12、有磁通量变化，不 能衰减铜板上下振动，故AD错误。B.由选项图可知，上下及左右振动时穿过板的磁通量均变化，则可以衰 减铜板上下及其左右振动，故B正确；C.由选项图可知，上下及左右振动时，磁通量均不变化，则不可以衰 减铜板上下及其左右振动，故C错误。故选B。10 .下列说法中正确的有（）A.只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B.安培提出了分子电流假说，奥斯特揭示了电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象C.线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势D.用微波炉，要特别注意安全，应选用塑料或瓷器做成的容器，而电磁炉加热时，应选用金属容器【答案】B【详解】A

13、.若磁通量不发生变化，闭合电路中就没有感应电流产生，A错误；B.安培提出了分子电流假说， 奥斯特揭示了电流的磁效应，法拉第发现电磁感应现象，B正确；C.线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生 变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势，C错误；D.用微波炉加热时，忌用普通塑料容器，电磁炉加 热时，应选用金属容器，D错误。故选B。11.如图所示的金属探测器可以检查是否有违规违禁物品。工作时，探测器中的发射线圈通以电流，附近的被 测金属物中感应出电流，感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报，下列说法中正 确的是（）A.违规携带的手机只有发出通讯信号时才会被探测到B.探测器与被测金

14、属物相对静止时不能发出警报C.探测环中的发射线圈通的是恒定电流D.探测环中的发射线圈通的是交变电流UA【答案】D【详解】CD.附近的被测金属物中感应出电流，则探测环中的发射线圈通的应是交变电流，选项C错误，D正 确；B.因为探测环中的发射线圈通的是交变电流，被测金属物中的磁通量也是变化的，所以探测器与被测金 属物相对静止时也能发出警报，选项B错误；A.违规携带的物品只要是金属就会被探测到，选项A错误。故 选D。12.动圈式的话筒和动圈式扬声器结构如图所示，扬声器中的锥形纸盆和话筒中的弹性膜片均与金属线圈粘连 在一起，线圈处于永磁体的磁场中，则（）A.该扬声器可以当话筒使用“B.扬声器根据电磁感

15、应原理工作的雒形纸盒C.话筒是根据电流的磁效应工作的D.话筒是将电信号转换成声音信号的传感器二f【答案】A7【详解】A.根据动圈式扬声器的结构图可知，当人对着扬声器的锥形纸盆说话时，声音使纸盆振动，与纸盆 相连的线圈也会随着振动，从而使得穿过线圈的磁通量发生变化，这时线圈中就会产生随着声音变化的感应电 流，所以该扬声器也能当话筒使用，故A正确；B.根据动圈式扬声器的结构图可知，线圈安放在磁铁磁极间 的空隙中能够自由运动，按音频变化的电流通过线圈，线圈将受到安培力的作用而运动。由于锥形纸盆与线圈 连接，随线圈振动而发声，所以动圈式扬声器的原理是磁场对电流的作用产生的，故B错误；C.根据动圈式 话筒的结构图可知，动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上。当我们对着话筒讲话时，膜片带 动线圈一起振动，从而使得穿过线圈的磁通量发生变化，于是线圈中产生了随声音变化的电流，所以话筒是根 据电磁感应原理工作的，故C错误；D.话筒作为信号接收端，通过收集声音信号，通过敏感元件，从而将声音信号转换成电信号的传感器，故D错误。故选A。13.以下四图都与电磁感应有关，下列说法正确的是（A.甲图中当蹄形