7涡流、电磁阻尼和电磁驱动1.1.当闭合回路中的磁通量变化时，回路中就会产生当闭合回路中的磁通量变化时，回路中就会产生_。2.2.电流的热效应：当电流通过电阻时，产生热量的表达式为：电流的热效应：当电流通过电阻时，产生热量的表达式为：Q=_Q=_。3.3.导体切割磁感线运动，产生的感应电流在磁场中受到导体切割磁感线运动，产生的感应电流在磁场中受到_作用，该力的方向往往与导体运动的方向作用，该力的方向往往与导体运动的方向_。4.4.由能量守恒定律知，一种形式能量的增加，必然有其他形由能量守恒定律知，一种形式能量的增加，必然有其他形式能量的式能量的_。感应电流感应电流I I2 2RtRt安培力安培力相反相反减少减少一、涡流一、涡流定义定义由于由于_，在导体中产生的像水中旋涡样的，在导体中产生的像水中旋涡样的_电流。电流。特点特点若金属的电阻率小，涡流往往若金属的电阻率小，涡流往往_，产生的热量，产生的热量_。应用应用（1 1）涡流热效应的应用：如）涡流热效应的应用：如_。（2 2）涡流磁效应的应用：如）涡流磁效应的应用：如_、_。防止防止电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。（1 1）途径一：增大铁芯材料的）途径一：增大铁芯材料的_。（2 2）途径二：用相互绝缘的）途径二：用相互绝缘的_叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。电磁感应电磁感应感应感应很强很强很多很多真空冶炼炉真空冶炼炉探雷器探雷器安检门安检门电阻率电阻率硅钢片硅钢片二、电磁阻尼和电磁驱动二、电磁阻尼和电磁驱动1.1.电磁阻尼：电磁阻尼：（1 1）定义：当导体在磁场中运动时，）定义：当导体在磁场中运动时，_会使导体受会使导体受到安培力，安培力的方向总是到安培力，安培力的方向总是_导体的运动的现象。导体的运动的现象。（2 2）应用：电学仪表中利用电磁阻尼使指针很快地）应用：电学仪表中利用电磁阻尼使指针很快地_，便于读数。便于读数。2.2.电磁驱动：电磁驱动：（1 1）定义：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感）定义：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到应电流，感应电流使导体受到_的作用，的作用，_使导体使导体运动起来的现象。运动起来的现象。（2 2）应用：交流感应电动机。）应用：交流感应电动机。感应电流感应电流阻碍阻碍停下来停下来安培力安培力安培力安培力【思考辨析【思考辨析】1.1.判断正误：判断正误：（1 1）涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的）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。（）磁通量变化而产生的。（）（2 2）涡流有热效应，但没有磁效应。（）涡流有热效应，但没有磁效应。（）（3 3）在硅钢中不能产生涡流。（）在硅钢中不能产生涡流。（）（4 4）电磁灶是在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹）电磁灶是在金属锅体中产生热效应，从而达到加热和烹饪食物的目的。（）饪食物的目的。（）（5 5）电磁驱动和电磁阻尼中，感应电流的结果总是阻碍磁场）电磁驱动和电磁阻尼中，感应电流的结果总是阻碍磁场跟线框的相对运动。（）跟线框的相对运动。（）提示：提示：（1 1）。涡流本质上是感应电流，是自身构成的回路，。涡流本质上是感应电流，是自身构成的回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的。在穿过导体的磁通量变化时产生的。（2 2）。涡流既有热效应，又有磁效应。涡流既有热效应，又有磁效应。（3 3）。硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流。硅钢电阻率大，产生的涡流较小，但仍能产生涡流。（4 4）。电磁灶是在金属锅体中产生热效应，是典型的涡流现。电磁灶是在金属锅体中产生热效应，是典型的涡流现象的应用，通过这种方式，可以达到加热和烹饪食物的目的。象的应用，通过这种方式，可以达到加热和烹饪食物的目的。（5 5）。电磁驱动和电磁阻尼的本质都是电磁感应。由楞次定。电磁驱动和电磁阻尼的本质都是电磁感应。由楞次定律可知，感应电流的结果总是阻碍磁场跟线框的相对运动。若磁律可知，感应电流的结果总是阻碍磁场跟线框的相对运动。若磁场运动，线圈中感应电流的结果是安培力的方向与磁场运动方向场运动，线圈中感应电流的结果是安培力的方向与磁场运动方向相同，即电磁驱动；若磁场不动，线圈运动，则感应电流的结果相同，即电磁驱动；若磁场不动，线圈运动，则感应电流的结果是阻碍线圈运动，即电磁阻尼。是阻碍线圈运动，即电磁阻尼。2.2.问题思考：问题思考：（1 1）发生涡流时，金属块并没有接入闭合电路，为什么会产）发生涡流时，金属块并没有接入闭合电路，为什么会产生感应电流？生感应电流？提示：提示：金属块虽然没有接入闭合电路，但穿过金属块的磁通量金属块虽然没有接入闭合电路，但穿过金属块的磁通量变化时，金属块自身构成闭合回路，导体内部等效成许多闭合变化时，金属块自身构成闭合回路，导体内部等效成许多闭合电路，所以能产生感应电流。电路，所以能产生感应电流。（2 2）用导线把微安表的两个接线柱连在一起后，晃动微安表）用导线把微安表的两个接线柱连在一起后，晃动微安表时，表针摆动的幅度为什么比没连接接线柱时的小？时，表针摆动的幅度为什么比没连接接线柱时的小？提示：提示：用导线把微安表的两个接线柱连接起来后，就形成了闭用导线把微安表的两个接线柱连接起来后，就形成了闭合回路，产生感应电流从而阻碍表针的相对运动，即发生电磁合回路，产生感应电流从而阻碍表针的相对运动，即发生电磁阻尼现象。阻尼现象。一一 对涡流的理解对涡流的理解1.1.对涡流的理解：对涡流的理解：（1 1）本质：电磁感应现象。）本质：电磁感应现象。（2 2）条件：穿过金属块的磁通量发生变化，并且金属块本身）条件：穿过金属块的磁通量发生变化，并且金属块本身构成闭合回路。构成闭合回路。（3 3）特点：整个导体回路的电阻一般很小，感应电流很大。）特点：整个导体回路的电阻一般很小，感应电流很大。故金属块的发热功率很大。故金属块的发热功率很大。2.2.产生涡流的两种情况：产生涡流的两种情况：（1 1）块状金属放在变化的磁场中；）块状金属放在变化的磁场中；（2 2）块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。）块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。3.3.产生涡流时的能量转化：伴随着涡流现象，其他形式的能转产生涡流时的能量转化：伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。例如，金属块放在了变化成电能最终在金属块中转化为内能。例如，金属块放在了变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能；如果是化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。【特别提醒【特别提醒】（1 1）涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同）涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定律。样遵循法拉第电磁感应定律。（2 2）磁场变化越快（）磁场变化越快（ 越大），导体的横截面积越大），导体的横截面积S S越大，导越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大。体材料的电阻率越小，形成的涡流就越大。【典例【典例1 1】在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示，现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，铁，如图所示，现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的使它们从导轨上的A A点以某一初速度向磁铁滑去。各滑块在未点以某一初速度向磁铁滑去。各滑块在未接触磁铁前的运动情况是（）接触磁铁前的运动情况是（）A.A.都做匀速运动都做匀速运动B.B.甲、乙做加速运动甲、乙做加速运动C.C.甲、乙做减速运动甲、乙做减速运动 D.D.乙、丙做匀速运动乙、丙做匀速运动【解题探究【解题探究】（1 1）当金属中磁通量发生变化时，内部将产）当金属中磁通量发生变化时，内部将产生生_。（2 2）甲、乙、丙三滑块在磁场中产生的电磁感应现象有何不）甲、乙、丙三滑块在磁场中产生的电磁感应现象有何不同？同？提示：提示：金属甲、乙能够自身形成闭合回路，形成涡流；非金属金属甲、乙能够自身形成闭合回路，形成涡流；非金属丙在磁场中不产生涡流现象。丙在磁场中不产生涡流现象。涡流涡流【标准解答【标准解答】选选C C。铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁。铜块、铝块向磁铁靠近时，穿过它们的磁通量发生变化，因此在其内部产生涡流，反过来涡流产生的感通量发生变化，因此在其内部产生涡流，反过来涡流产生的感应磁场对原磁场的变化起阻碍作用，所以铜块和铝块向磁铁运应磁场对原磁场的变化起阻碍作用，所以铜块和铝块向磁铁运动时会受阻碍而做减速运动，有机玻璃为非金属，不产生涡流动时会受阻碍而做减速运动，有机玻璃为非金属，不产生涡流现象。故现象。故C C正确。正确。【总结提升【总结提升】涡流问题的两大特点涡流问题的两大特点一是金属能够自身形成闭合回路，形成涡流；二是磁通量发生一是金属能够自身形成闭合回路，形成涡流；二是磁通量发生变化，形成涡流，阻碍相对运动。变化，形成涡流，阻碍相对运动。【变式训练【变式训练】如图所示，有一铝质圆形如图所示，有一铝质圆形金属球以一定的初速度通过有界匀强磁金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（）场过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（）A.A.整个过程做匀速运动整个过程做匀速运动B.B.进入磁场过程中小球做减速运动，穿出过程做加速运动进入磁场过程中小球做减速运动，穿出过程做加速运动C.C.整个过程都做匀减速运动整个过程都做匀减速运动D.D.穿出时的速度一定小于初速度穿出时的速度一定小于初速度【解析【解析】选选D D。小球在进入和穿出磁场时，有涡流产生，受阻。小球在进入和穿出磁场时，有涡流产生，受阻力作用，做减速运动；完全处于磁场中时，穿过小球的磁通量力作用，做减速运动；完全处于磁场中时，穿过小球的磁通量不发生变化，小球中无涡流，做匀速运动。故不发生变化，小球中无涡流，做匀速运动。故A A、B B、C C错误，错误，D D正确。正确。【变式备选【变式备选】高频感应炉是用来熔化金高频感应炉是用来熔化金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属对其进行冶炼的，如图所示为冶炼金属的高频感应炉的示意图，炉内放入被属的高频感应炉的示意图，炉内放入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易这时被冶炼的金属就能被熔化，这种冶炼方法速度快，温度易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属。该炉的加热原理是（）种金属。该炉的加热原理是（）A.A.利用线圈中电流产生的焦耳热利用线圈中电流产生的焦耳热B.B.利用线圈中电流产生的磁场利用线圈中电流产生的磁场C.C.利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D.D.给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电给线圈通电的同时，给炉内金属也通了电【解析【解析】选选C C。高频感应炉的原理：给线圈通以高频交变电流。高频感应炉的原理：给线圈通以高频交变电流后，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生后，线圈产生高频变化的磁场，磁场穿过金属，在金属内产生涡流，由于电流的热效应，可使金属熔化。故只有涡流，由于电流的热效应，可使金属熔化。故只有C C正确。正确。二二 对电磁阻尼和电磁驱动的理解对电磁阻尼和电磁驱动的理解电磁阻尼和电磁驱动的比较：电磁阻尼和电磁驱动的比较：电磁阻尼电磁阻尼电磁驱动电磁驱动共同点共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间的相对运动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间的相对运动不不同同点点成因成因由于导体在磁场中运动形成的由于导体在磁场中运动形成的由于磁场运动而形成的由于磁场运动而形成的安培安培力力安培力方向与导体运动方向相反，安培力方向与导体运动方向相反，为阻力为阻力安培力方向与磁场运动方向相同，为动力安培力方向与磁场运动方向相同，为动力能量能量转化转化克服安培力做功，其他形式的能克服安培力做功，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转化为导体的机械能【特别提醒【特别提醒】（1 1）电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象，）电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象，都遵循楞次定律。都遵循楞次定律。（2 2）电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力的作用效果都是阻碍）电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力的作用效果都是阻碍相对运动，应注意电磁驱动中阻碍的结果，导体的运动速度仍相对运动，应注意电磁驱动中阻碍的结果，导体的运动速度仍要小于磁场的运动速度。要小于磁场的运动速度。【典例【典例2 2】如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，杆上挂有一光滑螺线管螺线管A A。在弧形轨道上高为。在弧形轨道上高为h h的地方，无初速度释放一磁铁的地方，无初速度释放一磁铁B B（可视为质点），（可视为质点），B B下滑至水平轨道时恰好沿螺线管下滑至水平轨道时恰好沿螺线管A A的中心的中心轴运动，设轴运动，设A A、B B的质量分别为的质量分别为M M、m m，若最终，若最终A A、B B速度分别为速度分别为v vA A、v vB B。（1 1）螺线管）螺线管A A将向哪个方向运动？将向哪个方向运动？（2 2）全过程中整个电路所消耗的电能。）全过程中整个电路所消耗的电能。【解题探究【解题探究】（1 1）螺线管中磁场变化时，将会产生感应电）螺线管中磁场变化时，将会产生感应电流，原磁场对其有流，原磁场对其有_力作用。力作用。（2 2）试分析磁铁的重力势能转化为什么形式的能？）试分析磁铁的重力势能转化为什么形式的能？提示：提示：磁铁的重力势能转化为磁铁的动能、螺线管的动能和电磁铁的重力势能转化为磁铁的动能、螺线管的动能和电路的电能。路的电能。安培安培【标准解答【标准解答】（1 1）磁铁）磁铁B B向右运动时，根据楞次定律知螺线管向右运动时，根据楞次定律知螺线管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺线管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺线管A A向右运动。向右运动。（2 2）全过程中，磁铁减少的重力势能转化为）全过程中，磁铁减少的重力势能转化为A A、B B的动能和螺的动能和螺线管中的电能，所以线管中的电能，所以答案：答案：（1 1）向右）向右 （2 2）【变式训练【变式训练】如图所示，用丝线悬挂闭合金如图所示，用丝线悬挂闭合金属环，悬于属环，悬于O O点，第一种情况是虚线左边有点，第一种情况是虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。第二种情况是整匀强磁场，右边没有磁场。第二种情况是整个空间都有向外的匀强磁场，金属环的摆动个空间都有向外的匀强磁场，金属环的摆动情况是（情况是（ ）A A两种情况都经过相同的时间停下来两种情况都经过相同的时间停下来B B第一种情况先停下来第一种情况先停下来C C第二种情况先停下来第二种情况先停下来 D D无法确定无法确定【解析【解析】选选B B。只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界。只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时，由于磁通量发生变化，环内一定会有感应电流产生，根据时，由于磁通量发生变化，环内一定会有感应电流产生，根据楞次定律将会阻碍相对运动，所以摆动会很快停下来，这就是楞次定律将会阻碍相对运动，所以摆动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象。也可以用能量守恒来解释：既然有电流产生，电磁阻尼现象。也可以用能量守恒来解释：既然有电流产生，就一定有一部分机械能向电能转化，最后电能通过导体转化为就一定有一部分机械能向电能转化，最后电能通过导体转化为内能。若空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量不变化，因内能。若空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量不变化，因此不产生感应电流，也就不会阻碍相对运动，摆动就不会很快此不产生感应电流，也就不会阻碍相对运动，摆动就不会很快停下来。故选停下来。故选B B。【典例【典例】如图所示，在光滑的水平面上有一半径如图所示，在光滑的水平面上有一半径r=10cmr=10cm、电阻、电阻R=1R=1、质量、质量m=1kgm=1kg的金属环，以速度的金属环，以速度v=10m/sv=10m/s向一有界磁场滑向一有界磁场滑动。匀强磁场方向垂直于纸面向里，动。匀强磁场方向垂直于纸面向里，B=0.5TB=0.5T，从环刚进入磁场，从环刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放了32J32J的热量，求：的热量，求：考查内容考查内容综合应用综合应用（1 1）此时圆环中电流的瞬时功率；）此时圆环中电流的瞬时功率；（2 2）此时圆环的加速度。）此时圆环的加速度。【标准解答【标准解答】（1 1）取圆环为研究对象，从刚进入磁场至一半）取圆环为研究对象，从刚进入磁场至一半进入磁场的过程中，由能量守恒知，圆环减少的动能全部转化进入磁场的过程中，由能量守恒知，圆环减少的动能全部转化为内能，设此时速度为为内能，设此时速度为vv，则，则联立以上两式，代入数据解得联立以上两式，代入数据解得P P0.36 W0.36 W。（2 2）由楞次定律可知圆环此时受的安培力方向向左，由牛顿）由楞次定律可知圆环此时受的安培力方向向左，由牛顿第二定律得：第二定律得：F=maF=ma 6 610102 2 m/s m/s2 2，方向向左。，方向向左。答案：答案：（1 1）0.36 W 0.36 W （2 2）6 610102 2 m/s m/s2 2，方向向左，方向向左 两类涡流现象中的能量转化问题的分析技巧两类涡流现象中的能量转化问题的分析技巧伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能，最终在金属块中伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能，最终在金属块中转化为内能。如果金属块放在变化的磁场中，则磁场能转化为转化为内能。如果金属块放在变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀强磁电能，最终转化为内能；如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。能，最终转化为内能。【案例展示【案例展示】光滑曲面与竖直平面的交线光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线下半部分处是抛物线，如图所示，抛物线下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是边界是y=ay=a的直线（图中虚线所示），一的直线（图中虚线所示），一个金属块从抛物线上个金属块从抛物线上y=by=b（baba）处以速度）处以速度v v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（）产生的焦耳热总量是（）A.mgbA.mgbB. mvB. mv2 2+mgb+mgbC.mgC.mg（b-ab-a） D. mvD. mv2 2+mg+mg（b-ab-a）【标准解答【标准解答】选选D D。金属块在进出磁场过程中要产生感应电。金属块在进出磁场过程中要产生感应电流，感应电流转化为内能，机械能要减少，上升的最大高度流，感应电流转化为内能，机械能要减少，上升的最大高度不断降低，最后刚好滑不出磁场，做往复运动永不停止，根不断降低，最后刚好滑不出磁场，做往复运动永不停止，根据能量转化与守恒，整个过程中产生的焦耳热应等于机械能据能量转化与守恒，整个过程中产生的焦耳热应等于机械能的损失，即的损失，即Q=E= mvQ=E= mv2 2+mg+mg（b-ab-a），故），故D D正确。正确。【名师点评【名师点评】利用能量守恒分析电磁感应问题时，应注意明确利用能量守恒分析电磁感应问题时，应注意明确初、末状态及其能量转化，根据力做功和相应形式能的转化列初、末状态及其能量转化，根据力做功和相应形式能的转化列式求解。本题中一定要搞清金属块的运动状态，根据电磁感应式求解。本题中一定要搞清金属块的运动状态，根据电磁感应知识和能量守恒确定金属块最终活动范围。易犯的错误是认为知识和能量守恒确定金属块最终活动范围。易犯的错误是认为金属块最终停在金属块最终停在O O点处，也有同学列公式时忽略了金属块刚开点处，也有同学列公式时忽略了金属块刚开始滑动时具有的动能。始滑动时具有的动能。1.1.（多选）（基础理论辨析题）下列说法正确的是（）（多选）（基础理论辨析题）下列说法正确的是（）A.A.涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流B.B.在匀强磁场中匀速运动的金属块会产生涡流在匀强磁场中匀速运动的金属块会产生涡流C.C.把金属块放在变化的磁场中可产生涡流把金属块放在变化的磁场中可产生涡流D.D.大块金属中无感应电动势产生，直接产生了涡流大块金属中无感应电动势产生，直接产生了涡流E.E.涡流对生产和实验既有利又有害涡流对生产和实验既有利又有害F.F.对电磁驱动而言，使线圈转动起来的动力是安培力对电磁驱动而言，使线圈转动起来的动力是安培力【解析【解析】选选C C、E E、F F。涡流本质上是感应电流，是自身构成的。涡流本质上是感应电流，是自身构成的回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，选项回路，在穿过导体的磁通量变化时产生的，选项A A错误；涡流错误；涡流是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件是在金是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件是在金属块中产生感应电流，即穿过金属块的磁通量发生变化，属块中产生感应电流，即穿过金属块的磁通量发生变化，B B错错误；把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生误；把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，了变化，有涡流产生，C C正确；涡流是一种自成回路的感应电正确；涡流是一种自成回路的感应电流，由闭合电路欧姆定律可知，有电流必有电动势，故流，由闭合电路欧姆定律可知，有电流必有电动势，故D D错误；错误；由于整块金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流很由于整块金属导体的电阻一般情况下很小，所以产生的涡流很大，因而其热效应和磁效应很明显，涡流的热效应可以用来加大，因而其热效应和磁效应很明显，涡流的热效应可以用来加热或冶炼金属，但有时也产生危害，如使某些元件发热，故涡热或冶炼金属，但有时也产生危害，如使某些元件发热，故涡流既有有利的一面，也有不利的一面，所以流既有有利的一面，也有不利的一面，所以E E正确；从动力学正确；从动力学的观点来看，电磁驱动中线圈中产生的感应电流受到的安培力的观点来看，电磁驱动中线圈中产生的感应电流受到的安培力是使线圈转动起来的动力，是使线圈转动起来的动力，F F正确。正确。2.2.（多选）变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是（多选）变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为（）采用一整块硅钢，这是因为（）A.A.增大涡流，提高变压器的效率增大涡流，提高变压器的效率B.B.减小涡流，提高变压器的效率减小涡流，提高变压器的效率C.C.增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D.D.增大铁芯中的电阻，以减小发热量增大铁芯中的电阻，以减小发热量【解析【解析】选选B B、D D。不使用整块硅钢而使用很薄的硅钢片，这样。不使用整块硅钢而使用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，故化成铁芯的内能，提高效率，故B B、D D正确。正确。3.3.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是（）器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是（）A.A.恒定直流、小铁锅恒定直流、小铁锅B.B.恒定直流、玻璃杯恒定直流、玻璃杯C.C.变化的电流、小铁锅变化的电流、小铁锅D.D.变化的电流、玻璃杯变化的电流、玻璃杯【解析【解析】选选C C。通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产。通入恒定直流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流，生感应电流，A A、B B错误；通入变化的电流，所产生的磁场发生错误；通入变化的电流，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，小铁锅是导体，感生电场在导体变化，在空间产生感生电场，小铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高；涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温，磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温，C C对，对，D D错。错。4.4.如图所示，金属球（铜球）下端有通电的线圈，今把小球拉如图所示，金属球（铜球）下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是（不计空气阻离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是（不计空气阻力）（）力）（）A.A.做等幅振动做等幅振动B.B.做阻尼振动做阻尼振动C.C.振幅不断增大振幅不断增大D.D.无法判定无法判定【解析【解析】选选B B。小球在通电线圈磁场中运动，小球中产生涡流，。小球在通电线圈磁场中运动，小球中产生涡流，故小球要受到安培力作用阻碍它的相对运动，做阻尼振动，故故小球要受到安培力作用阻碍它的相对运动，做阻尼振动，故振幅越来越小，振幅越来越小，A A、C C、D D错误，错误，B B正确。正确。5.5.如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原如图所示为高频电磁炉的工作示意图，它是采用电磁感应原理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁理产生涡流加热的，它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以铁质锅吸收，不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中正确的是（）下说法中正确的是（）A.A.电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的B.B.电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的进而对锅内食物加热的C.C.电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的来对食物加热的D.D.电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的热的【解析【解析】选选B B。电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈。电磁炉的工作原理是利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小产生变化的磁场，变化的磁场通过含铁质锅的底部产生无数小涡流，使锅体温度升高后加热食物，故选项涡流，使锅体温度升高后加热食物，故选项A A、D D错误，错误，B B正确；正确；而选项而选项C C是微波炉的加热原理，是微波炉的加热原理，C C错误。错误。6.6.（多选）如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法（多选）如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是（）中正确的是（）A.2A.2是磁铁，在是磁铁，在1 1中产生涡流中产生涡流B.1B.1是磁铁，在是磁铁，在2 2中产生涡流中产生涡流C.C.该装置的作用是使指针能够转动该装置的作用是使指针能够转动D.D.该装置的作用是使指针能很快地稳定该装置的作用是使指针能很快地稳定【解析【解析】选选A A、D D。当指针摆动时，。当指针摆动时，1 1随之转动，随之转动，2 2是磁铁，那么是磁铁，那么在在1 1中产生涡流，中产生涡流，2 2对对1 1的安培力将阻碍的安培力将阻碍1 1的转动。总之，不管的转动。总之，不管1 1向哪个方向转动，向哪个方向转动，2 2对对1 1的效果总起到阻尼作用，所以它能使指的效果总起到阻尼作用，所以它能使指针很快地稳定下来，故针很快地稳定下来，故A A、D D项正确。项正确。7.7.如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线如图所示，蹄形磁铁的两极之间放置一个线圈，磁铁和线圈都可以绕圈，磁铁和线圈都可以绕OOOO轴转动，当磁铁轴转动，当磁铁按图示方向绕按图示方向绕OOOO轴转动时，线圈的运动情况轴转动时，线圈的运动情况是（）是（）A.A.俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁的转速相同俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁的转速相同B.B.俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁的转速相同俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁的转速相同C.C.线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁的转速D.D.线圈静止不动线圈静止不动【解析【解析】选选C C。当磁铁转动时，由楞次定律知，线圈中有感应。当磁铁转动时，由楞次定律知，线圈中有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，即感应电流使其受到的力与电流产生，以阻碍磁通量的增加，即感应电流使其受到的力与磁铁转动方向相同，以减小磁通量的增加，因而线圈跟着转动磁铁转动方向相同，以减小磁通量的增加，因而线圈跟着转动起来，但转速小于磁铁的转速。故起来，但转速小于磁铁的转速。故C C正确。正确。