2024-2025年高二物理考点解读与考点专题11 （考点解读）涡流、电磁阻尼和电磁驱动（解析版） .doc

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专题11涡流、电磁阻尼和电磁驱动

一、涡流

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，所以把它叫做涡电流，简称涡流。

2.特点：若金属的电阻率小，涡流往往很强，产生的热量很多。

3.应用

（1）涡流的热效应应用：如真空冶炼炉。

（2）涡流的磁效应应用：如探雷器、安检门。

4.防止

电动机、变压器等设备中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）途径一：增大铁芯材料的电阻率。

（2）途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。

二、电磁阻尼和电磁驱动

1.电磁阻尼

（1）定义：当导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电流，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动的现象。

（2）应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针迅速停下来，便于读数。

2.电磁驱动

（1）定义：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的现象。

（2）应用：交流感应电动机。

命题点一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，从而使导体受到安培力

效果

安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动

导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动

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

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，从而对外做功

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

关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（）

A.金属探测器、探测地雷的探雷器利用涡流工作

B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯利用涡流工作

C.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

D.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来产生热量

【答案】B

【解析】A、金属探测器、探雷器中变化电流遇到金属物体，在金属物体上产生涡流，故是利用涡流工作，故A正确；

B、变压器中用互相绝缘的硅钢片叠压成铁芯，是为了防止涡流，而不是利用涡流，故B错误；

C、铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，故C正确；

D、真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，故D正确。

本题选错误的，故选B。

涡流、电磁驱动和电磁阻尼都是电磁感应现象，三者常常有紧密联系。下列说法正确的是

A.图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁会很快静止下来，这属于电磁阻尼现象

B.图甲中，如果在上下振动的磁铁下固定一个铝板，磁铁振动时，铝板中会产生涡流，涡流对磁铁总有排斥作用

C.图乙中，竖直放置的蹄形磁铁转动后，同轴的闭合线圈会同向转动，这属于电磁阻尼现象

D.图乙中，蹄形磁铁匀速转动时间足够长，闭合线圈的转速可以大于蹄形磁铁的转速

【答案】A

【解析】AB.图甲中，磁铁振动时铝板中磁通量会发生变化，会产生感应电流即涡流，根据楞次定律，涡流对磁铁运动有阻碍作用，即靠近时排斥，远离时吸引，这是电磁阻尼的具体实例，故A正确，B错误；

CD.图乙中，蹄形磁铁逆时针转动时，穿过闭合线圈的磁通量会变化，会产生感应电流，感应电流阻碍它们之间的相对运动，所以同轴的闭合线圈也逆时针转动，这是电磁驱动；闭合线圈的转速一定小于蹄形磁铁的转速，不然就不会有感应电流，也就不会有动力，故CD错误。

故选A。

如图所示，某同学做“旋转的液体的实验”时，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极和电源负极相连，在边缘放一个圆柱形电极和电源正极相连。若蹄形磁铁上方为S极，且两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.1Ω，当滑动变阻器接入电路的电阻为R=4.9Ω时，闭合开关后液体旋转时电压表的示数恒为1.5V，则下列说法正确的是

A.由上往下看，液体做顺时针旋转

B.液体所受的安培力大小为1.5×10?3N

C.液体所受的安培力大小为

【答案】B

【解析】A.由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误；

BC.电压表的示数为