专题4.7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-2020届高中物理同步讲义 人教版（选修3-2）

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1、第四章 电磁感应第7节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动涡流与电磁阻尼1涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生 的感应电流。2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的作用，安培力的方向总是阻碍 的现象。3电磁驱动：如果磁场相对导体运动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用，由于 的作用从而使导体运动起来。注意：交流电动机就是利用 的原理制成的。漩涡状 导体的运动 安培力 电磁驱动电磁阻尼和电磁驱动的区别与联系比较项目电磁阻尼电磁驱动不同点成因由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受

2、到安培力效果安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍物体运动导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动不同点能量转化导体克服安培力做功，其他形式能转化为电能，最终转化为内能由于电磁感应，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，而对外做功相同点两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动【例题】如图所示，是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是A2是磁铁，在1中产生涡流B1是磁铁，在2中产生涡流C该装置的作用是使指针能够转动D该装置的作用是使指针能很快地稳定参考答案：AD1下列用电器属于涡流现象应用的是A电磁灶B电视机C电冰箱

3、D电吹风2（2018江苏省南通市海安高级中学高二期中）下列现象中利用涡流的是A金属探测器B变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯C用来冶炼合金钢的真空冶炼炉D磁电式仪表的线圈用铝框做骨架3机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客时。探测线圈内通有交变电流，能产生迅速变化的磁场。当探测线圈靠近金属物体时，这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场。如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了。以下用电器与金属探测器工作原理相似利用涡流的是A变压器B日光灯C电磁炉D直流电动机4（2018广西贺州平桂管理区平桂高级中学高二月考）下列哪些措施是为了防止涡流的

4、危害A电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上C变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成D变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层5金属探测器已经广泛应用于安检场所，关于金属探测器的论述正确的是A金属探测器可用于食品生产，防止细小的砂石颗粒混入食品中B金属探测器探测地雷时，探测器的线圈中产生涡流C金属探测器探测金属时，被测金属中感应出涡流D探测过程中金属探测器与被测物体相对静止与相对运动探测效果相同6（2018云南省江川一中高二月考）如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是A探测器内的探测线圈会产生交变

5、磁场B只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C探测到地下的金属是因为探头中产生了涡流D探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流7电磁炉采用感应电流（涡流）的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流。它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。下列关于电磁炉的说法中正确的是A电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品C电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率8（2018江苏省兴化一中高考模拟）金属探测器是用来探测金属的仪器，关于其工作原理，下列说法中正确的

6、是A探测器内的探测线圈会产生稳定的磁场B只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D探测到金属物是因为探测器中产生了涡流9低频电涡流传感器可用来测量自动化生产线上金属板的厚度。如图，在线圈L1中通以低频交流电，它周围会产生交变磁场，其正下方有一个与电表连接的线圈L2，金属板置于L1、L2之间。当线圈L1产生的变化磁场透过金属板，L2中会产生感应电流。由于金属板厚度不同，吸收电磁能量强弱不同，导致L2中感应电流的强弱不同，则A金属板吸收电磁能量，是由于穿过金属板的磁场发生变化，板中产生涡流B金属板越厚，涡流越弱CL2中产生的是直流电DL2中产生的是与L1中同频率的

7、交流电10（2018江苏省泰州市泰州中学高三模拟）铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热，将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热。下列说法中正确的是A管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的B感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的C感应线圈中通以恒定电流时也能在管道中产生电流D感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电1A【解析】电磁灶是利用涡流现象工作的，故选A。3C【解析】当探测器中通以交变电流线圈靠近金属物时，线圈在空间产生交变的磁场，金属物品横截面的磁通量发生变化，会产生感应电流，故探测器采用了电磁感应原理中的涡

8、流的原理；变压器采用了电磁互感原理，要防止涡流，故A错误；日光灯的镇流器采用的是线圈的自感现象，与涡流无关，故B错误；电磁炉中，将炉子中的线圈通以交变电流，线圈将产生变化的磁场，该磁场穿过铁质锅时，在锅底的部分将产生涡流，所以电磁炉的原理与金属探测器工作原理相似，故C正确；直流电动机是通电导体在磁场中受力，与涡流无关，故D错误。【名师点睛】考查电磁感应现象中的涡流现象的应用，要求学生通过题意找出探测器的原理，并能正确掌握其意义。学科&网4CD【解析】电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，属于涡流的应用，故A不符合题意；磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，起到电磁

9、阻尼作用，是为了利用电磁感应，故B不符合题意；变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止，故C正确；变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止，故D正确。【名师点睛】本题考查涡流的工作原理，要注意明确只有金属物体相对探测器运动时才能产生涡流。要能联系物理知识来解决实际问题。6AD【解析】探测器内的探测线圈会产生交变磁场，故A项正确。金属物均会被探测器探测到，故B项错误。探测器附近有金属，则金属物中会产生涡流，涡流磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。故C项错误，D项正确。7A

10、D【解析】电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。所以电磁炉发热部分需要用铁锅底部，而不能用陶瓷材料，产生的热量可通过面板加热，故面板可采用陶瓷材料，AD正确，BC错误。8C【解析】金属探测器探测金属时，探测器内的探测线圈会产生变化的磁场，被测金属中感应出涡流，故选项AD错误，C正确；所有的金属都能在变化的磁场中产生涡流，所以不一定是只有有磁性的金属物才会被探测器探测到，选项B错误。9AD【解析】当L1中通过有交流电时，根据右手螺旋定则可知，穿过金属板的磁场发生变化，从而出现变化的电场，导致金属板产生涡流，进而吸收电磁能量，转化成板的内能，故A正确；当金属板越厚，在变化的电场作用下，产生涡流越强，故B错误；根据电磁感应原理，L2中产生的是与L1中同频率的交流电，故C错误，D正确。【点睛】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就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析电流变化的频率与焊缝处的温度升高的关系焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高。