第二章　3　涡流、电磁阻尼和电磁驱动-物理人教版选择性必修第二册.pdf

3涡流、电磁阻尼和电磁驱动

[学习目标]1.了解感生电场的概念，了解电子感应加速器的工作原理.2.理解涡流的产生原

理，了解涡流在生产和生活中的应用.3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，了解其在生产和生

活中的应用．

一、电磁感应现象中的感生电场

1．感生电场

____________认为，磁场变化时会在空间激发一种________，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____________使电子加速的设备，当电磁铁线圈中________的大小、

方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速．

二、涡流

1．涡流：当线圈中的________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，就像水中的漩涡，所以把它叫作________，简称________．

2．金属块中的涡流会产生________，利用涡流产生的________可以冶炼金属．

三、电磁阻尼

当导体在________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________导

体的运动，这种现象称为电磁阻尼．

四、电磁驱动

若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__________的作用，

________使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动．

判断下列说法的正误．

(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场．()

(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用．()

(3)涡流跟其他感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的．()

(4)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．()

(5)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律．()

(6)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化．()

(7)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生．()

一、电磁感应现象中的感生电场

导学探究

如图所示，B增强时，就会在空间激发一个感生电场E.如果E处空间存在闭合导体，导体中

的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向移动，产生感应电流．

(1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？

(2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？

知识深化

1．变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关．如果在变化的磁场中放一个闭

合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动．

2．感生电场可用电场线形象描述．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的

电场线不闭合．

3．感生电场的方向根据楞次定律用右手螺旋定则判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应

ΔΦ

定律E＝n计算．

Δt

例1(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方向的关系，下列描述正确的是()

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

针对训练1如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环口径的

带正电的小球，正以速率沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁

v0

感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，若运动过程中小球的带电荷量不变，那么()

A．磁场力对小球一直做正功

B．小球受到的磁场力不断增大

C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动

D．小球仍做匀速圆周运动

闭合