2025人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修二2.3 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)（含答案）

2025人教高中物理同步講義練習(xí)選擇性必修二2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)【情境導(dǎo)入】如圖所示，B增強(qiáng)時(shí)，就會(huì)在空間激發(fā)一個(gè)感生電場(chǎng)E.如果E處空間存在閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流．(1)感生電場(chǎng)的方向與感應(yīng)電流的方向有什么關(guān)系？如何判斷感生電場(chǎng)的方向？(2)上述情況下，哪種作用扮演了非靜電力的角色？【知識(shí)梳理】1．感生電場(chǎng)認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種，這種電場(chǎng)叫作感生電場(chǎng)．2．感生電動(dòng)勢(shì)由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感生電動(dòng)勢(shì)．3．電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是利用使電子加速的設(shè)備，當(dāng)電磁鐵線圈中的大小、方向發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速．【重難詮釋】1．變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生感生電場(chǎng)，與閉合電路是否存在無關(guān)．如果在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，自由電荷在感生電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)．2．感生電場(chǎng)可用電場(chǎng)線形象描述．感生電場(chǎng)是一種渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)線是閉合的，而靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不閉合．3．感生電場(chǎng)的方向根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則判斷，感生電動(dòng)勢(shì)的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)計(jì)算．（2023春?南崗區(qū)校級(jí)月考）下列說法中正確的是（）A．磁生電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生，磁生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線，其方向一定是沿逆時(shí)針方向B．磁生電場(chǎng)的方向同樣也可以用楞次定律和右手螺旋定則來判定 C．磁電式儀表運(yùn)輸過程中用導(dǎo)線將正負(fù)接線柱短接，利用了電磁驅(qū)動(dòng) D．電磁阻尼現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但分析時(shí)同樣遵循楞次定律（2022秋?市南區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，長(zhǎng)度均為1m的甲、乙空心鋁管豎直放置，其中乙管有一條豎直的裂縫。某同學(xué)把一塊圓柱形的強(qiáng)磁體先后從甲、乙兩管的上端由靜止放入管口，磁體在甲、乙兩管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為3s和0.6s。磁體的直徑略小于鋁管的內(nèi)徑，不計(jì)磁體與管壁的摩擦及空氣阻力。關(guān)于磁體在甲、乙兩管中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．磁體在甲管內(nèi)下落的過程中，所受合外力的沖量可能為0 B．磁體在甲管中加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋁管對(duì)桌面的壓力將逐漸增大 C．磁體在乙管內(nèi)下落的過程中，乙管中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 D．磁體在乙管內(nèi)下落的過程中，其重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量（多選）（2023?湛江二模）可控核聚變的磁約束像一個(gè)無形的管道，將高溫等高子體束縛在其中，通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦旋電場(chǎng)給等離子體加速，此情境可以簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置，兩個(gè)半徑不同的同心環(huán)形光滑絕緣管道a、b處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間均勻增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，甲、乙兩個(gè)完全相同的帶負(fù)電小球分別在a、b兩管道中同時(shí)由靜止釋放，之后兩小球在管道內(nèi)做速率隨時(shí)間均勻增大的加速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)小球受到的重力及小球間相互作用力，下列說法正確的是（）A．小球甲沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) B．小球乙沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) C．小球甲受到的洛倫茲力保持不變 D．小球乙受到的洛倫茲力變大（2023春?莆田期末）英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)渦旋電場(chǎng)。如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣光滑細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上套一電荷量為q的帶正電的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k。若小球從靜止釋放，在環(huán)上運(yùn)動(dòng)兩圈回到初位置時(shí)的動(dòng)能是（）A．0 B．πr2qk C．2πr2qk D．4πr2qk（2023春?東城區(qū)校級(jí)期中）麥克斯韋電磁理論認(rèn)為：變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，稱為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)。如圖甲所示，空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（范圍足夠大），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B＝k?t（k＞0且為常量）。半徑為R的圓形導(dǎo)體環(huán)水平放置，處在該勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。該變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間產(chǎn)生圓形的渦旋電場(chǎng)，渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)線與導(dǎo)體環(huán)具有相同圓心的同心圓，同一電場(chǎng)線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向沿切線。導(dǎo)體環(huán)中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，渦旋電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力，其大小與渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E'關(guān)系滿足F＝E'q，問：（1）感應(yīng)電流的方向？導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大?。浚?）圖乙為圖甲的俯視圖，去掉導(dǎo)體環(huán)，在半徑為R的圓形弧線上有M、N兩點(diǎn)，MN之間所夾的小圓弧恰為整個(gè)圓周的16（3）對(duì)比渦旋電場(chǎng)和靜電場(chǎng)，分析渦旋電場(chǎng)中是否存在電勢(shì)能的概念？請(qǐng)說明理由。知識(shí)點(diǎn)二渦流【情境導(dǎo)入】如圖所示，線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流嗎？如果有，它的形狀像什么？【知識(shí)梳理】1．渦流：當(dāng)線圈中的隨時(shí)間變化時(shí)，線圈附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，用圖表示這樣的感應(yīng)電流，就像水中的漩渦，所以把它叫作，簡(jiǎn)稱．2．金屬塊中的渦流會(huì)產(chǎn)生，利用渦流產(chǎn)生的可以冶煉金屬．【重難詮釋】1．產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中．(2)塊狀金屬進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．2．產(chǎn)生渦流時(shí)的能量轉(zhuǎn)化(1)金屬塊在變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(2)金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由于克服安培力做功，金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．3．渦流的應(yīng)用與防止(1)應(yīng)用：真空冶煉爐、探雷器、安檢門等．(2)防止：為了減小電動(dòng)機(jī)、變壓器鐵芯上的渦流，常用電阻率較大的硅鋼做材料，而且用相互絕緣的硅鋼片疊成鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯．（2023春?楊浦區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一杯玻璃水。給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中的水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是（）A．恒定電流，小鐵鍋 B．恒定電流，玻璃杯 C．正弦式交變電流，玻璃杯 D．正弦式交變電流，小鐵鍋（2023春?白云區(qū)校級(jí)期中）圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結(jié)構(gòu)示意圖，在金屬飛輪的外側(cè)有磁鐵與飛輪不接觸，人用力蹬車帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要克服磁鐵對(duì)飛輪產(chǎn)生的阻礙，通過調(diào)節(jié)旋鈕拉線可以實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度的健身需求（當(dāng)拉緊旋鈕拉線時(shí)可以減少磁鐵與飛輪間的距離），下列說法正確的是（）A．飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對(duì)它的摩擦力 B．人蹬車頻率一定時(shí)，拉緊旋鈕拉線，飛輪受到的阻力越小 C．控制旋鈕拉線不動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，受到的阻力越大 D．控制旋鈕拉線不動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，內(nèi)部的渦流越弱（2022秋?榆林期末）下列說法正確的是（）A．奧斯特提出分子電流假說 B．金屬探測(cè)器是利用渦流工作的 C．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某點(diǎn)不受磁場(chǎng)對(duì)其作用力，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 D．工人進(jìn)行超高壓帶電作業(yè)，所穿的工作服是由絕緣的絲織品制成，起靜電屏蔽的作用（多選）（2023春?玉林期中）如圖所示，條形磁鐵位于固定的半圓光滑軌道的圓心位置。一半徑為R、質(zhì)量為m的金屬球從半圓軌道的一端沿半圓軌道由靜止下滑。重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．金屬球會(huì)運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的另一端 B．由于金屬球沒有形成閉合電路，所以金屬球中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．金屬球受到的安培力做負(fù)功 D．系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為mgR（2022春?潮陽區(qū)校級(jí)期中）學(xué)完電磁感應(yīng)渦流的知識(shí)后，某個(gè)同學(xué)回家制作了一個(gè)簡(jiǎn)易加熱器，如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（）A．提高交流電源的頻率 B．減少線圈的匝數(shù) C．將金屬杯換為陶瓷杯 D．將交流電源換成電動(dòng)勢(shì)更大的直流電源知識(shí)點(diǎn)三電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)【情境導(dǎo)入】彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁體．將磁體托起到某一高度后放開，磁體能上下振動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間才停下來．如果在磁體下端放一個(gè)固定的閉合線圈，使磁體上下振動(dòng)時(shí)穿過它(如圖所示)，磁體就會(huì)很快停下來，解釋這個(gè)現(xiàn)象．【知識(shí)梳理】電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼．電磁驅(qū)動(dòng)若磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到的作用，使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動(dòng)．【重難詮釋】電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的比較電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)不同點(diǎn)成因由導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)形成的由磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)而形成的效果安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，為阻力安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，為動(dòng)力能量轉(zhuǎn)化克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機(jī)械能共同點(diǎn)兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體受到的安培力都是阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（2023春?廣州期末）磁力剎車是游樂場(chǎng)中過山車采用的一種新型剎車裝置，該剎車裝置的原理圖（從車后朝前看）如圖所示，停車區(qū)的軌道兩側(cè)裝有強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)銅片從強(qiáng)力磁鐵間穿過，車很快停下來，關(guān)于該裝置的剎車原理，下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能 B．把銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果 C．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中兩側(cè)的銅片中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中銅片受到的安培力使過山車減速（2023春?普陀區(qū)校級(jí)期中）靈敏電流計(jì)的零刻度位于刻度盤中央，為了使靈敏電流計(jì)的指針在零刻度附近快速停下，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)利用“電磁阻尼”來實(shí)現(xiàn)這一目的。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種方案，甲方案和乙方案中的相同磁場(chǎng)均位于零刻度線下方，甲方案在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁板，乙方案在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁框，下列說法正確的是（）A．因?yàn)殇X框較鋁板質(zhì)量小，所以乙方案比甲方案更加合理 B．乙方案中，鋁框小幅度擺動(dòng)時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．甲方案中，即使鋁板擺動(dòng)幅度很小，鋁板中也能產(chǎn)生渦流 D．因?yàn)榇┻^鋁框的磁通量更大，所以乙方案更合理（2023春?定遠(yuǎn)縣校級(jí)期中）為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是（）A． B． C． D．（2022春?青海期末）1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“阿拉果圓盤實(shí)驗(yàn)”。如圖所示，實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）A．圓盤中始終未發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與真空冶煉爐的原理相同 C．由于小磁針的磁性較弱，分析本現(xiàn)象時(shí)可以忽略小磁針的磁場(chǎng) D．探測(cè)地雷的探雷器的工作原理與本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無關(guān)聯(lián)（2021秋?天寧區(qū)校級(jí)期中）高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡(jiǎn)述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內(nèi)，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域（虛線區(qū)域）朝磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域（虛線區(qū)域）朝離開磁鐵方向運(yùn)動(dòng)。下列有關(guān)鋁盤剎車的說法正確的是（）A．鋁盤甲區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向里的磁場(chǎng) B．鋁盤乙區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場(chǎng) C．磁鐵與甲、乙兩區(qū)域的感應(yīng)電流之間的作用力，都會(huì)使鋁盤減速 D．若將實(shí)心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對(duì)空洞鋁盤的作用力變大模塊二鞏固提高（2023春?城西區(qū)校級(jí)月考）下列實(shí)例中屬于利用渦流的是（）A．利用微波爐加熱食物 B．變壓器的鐵芯用薄硅鋼片疊合而成 C．利用真空冶煉爐冶煉合金鋼 D．電動(dòng)機(jī)的線圈繞在鐵芯上（2023春?楊浦區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，條形磁鐵固定在光滑水平桌面上。現(xiàn)有三個(gè)大小相同的立方體a、b、c，其中a為鐵塊，b為鉛塊，c為木塊，它們分別從P點(diǎn)以相同的初速度正對(duì)著磁鐵的S極滑去，設(shè)它們與S極相碰時(shí)的速度分別為va、vb和vc，則有（）A．va＞vb＞vc B．va＜vb＜vc C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc（多選）（2023?沈河區(qū)校級(jí)模擬）電子感應(yīng)加速器基本原理如圖所示，圖甲的上、下兩個(gè)電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使真空室中的電子加速。如圖乙所示，從上向下看電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A．磁場(chǎng)變化才能產(chǎn)生感生電場(chǎng) B．變化的磁場(chǎng)在真空室中激發(fā)出的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)完全相同 C．當(dāng)圖乙中感生電場(chǎng)沿逆時(shí)針方向時(shí)，電子沿逆時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng) D．圖甲線圈中的電流增大的過程中，圖乙中形成順時(shí)針方向的感生電場(chǎng)（2022?南京模擬）如圖所示，一根兩端開口的銅管豎直放置，一磁性較強(qiáng)的柱形磁體從上端放入管中，過了較長(zhǎng)時(shí)間才從銅管下端落出，比自由落體慢了許多，則（）A．磁體下落變慢，主要是由于磁體受到了空氣的阻力 B．磁體下落變慢，主要是由于磁體受到金屬銅的吸引 C．磁體下落變慢，主要是變化的磁場(chǎng)在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流 D．銅管內(nèi)感應(yīng)電流方向保持不變（2022春?定遠(yuǎn)縣校級(jí)月考）如圖是汽車上使用的電磁制動(dòng)裝置示意圖。與傳統(tǒng)的制動(dòng)方式相比，電磁制動(dòng)是一種非接觸的制動(dòng)方式，避免了因摩擦產(chǎn)生的磨損。電磁制動(dòng)的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，使導(dǎo)體受到阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力。下列說法正確的是（）A．制動(dòng)過程中，導(dǎo)體不會(huì)產(chǎn)生熱量 B．制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān) C．線圈一定是通交流電 D．如果改變線圈中的電流方向，可以使導(dǎo)體獲得促進(jìn)它運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體（轉(zhuǎn)盤）（2022春?阿拉善左旗校級(jí)期末）如圖所示為新一代炊具﹣﹣電磁爐，無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、高效節(jié)能等是電磁爐的優(yōu)勢(shì)所在．電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)通過含鐵質(zhì)鍋底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物．下列相關(guān)說法中正確的是（）A．鍋體中的渦流是由恒定的磁場(chǎng)產(chǎn)生的 B．恒定磁場(chǎng)越強(qiáng)，電磁爐的加熱效果越好 C．鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的 D．降低磁場(chǎng)變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果（2022?汨羅市校級(jí)模擬）電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備，其加速區(qū)域簡(jiǎn)化模型如圖所示，一個(gè)光滑的環(huán)形真空室放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0（按一定規(guī)律變化）、垂直紙面向外的磁場(chǎng)中，以O(shè)為圓心，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1＝kt（其中k為大于零的常數(shù)），方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)。在t＝0時(shí)真空室內(nèi)有一電子從A點(diǎn)由靜止釋放，電子做半徑為R（不變）的圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m（運(yùn)動(dòng)過程中不變），R與r近似相等。下列說法正確的是（）A．電子在真空室內(nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) B．電子沿切線方向的加速度不斷增大 C．電子在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周，動(dòng)能增加ekπr D．B0和B1應(yīng)時(shí)刻相等（多選）（2022春?賀州月考）下列哪些措施是為了防止渦流的危害（）A．電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋 B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上 C．變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成 D．變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層（2021春?乃東區(qū)校級(jí)期末）電磁爐采用感應(yīng)電流（渦流）的加熱原理，其原理圖如圖所示。它是通過電子線路產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，把鐵鍋放在爐面上時(shí)，在鐵鍋底部產(chǎn)生交變電流。它具有升溫快、效率高、體積小、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。下列關(guān)于電磁爐的說法正確的是（）A．電磁爐面板可采用陶瓷材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部 B．電磁爐面板可采用金屬材料，通過面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品 C．電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對(duì)食品加熱 D．電磁爐的鍋具一般用鐵鍋，是因?yàn)殇X鍋、銅鍋中不能形成渦流（2021秋?海淀區(qū)校級(jí)期末）電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置，在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來表明電源的這種特性。由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也是通過非靜電力做功而實(shí)現(xiàn)的。在磁場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)叫做感生電場(chǎng)，也稱渦旋電場(chǎng)，渦旋電場(chǎng)中的電場(chǎng)力充當(dāng)了非靜電力。如圖所示，空間存在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R。一半徑為r的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心O與圓形磁場(chǎng)區(qū)域的中心重合。已知電子的電荷量為e。（1）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Bt＝B0+kt。求圓形導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε的大??；（2）上述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力來自于渦旋電場(chǎng)對(duì)電子的作用。求上述導(dǎo)線環(huán)中電子所受非靜電力F的大?。唬?）求圓形導(dǎo)線環(huán)所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度E場(chǎng)。

2.3渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)【情境導(dǎo)入】如圖所示，B增強(qiáng)時(shí)，就會(huì)在空間激發(fā)一個(gè)感生電場(chǎng)E.如果E處空間存在閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流．(1)感生電場(chǎng)的方向與感應(yīng)電流的方向有什么關(guān)系？如何判斷感生電場(chǎng)的方向？(2)上述情況下，哪種作用扮演了非靜電力的角色？答案(1)感應(yīng)電流的方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同．感生電場(chǎng)的方向與正電荷受力的方向相同，因此，感生電場(chǎng)的方向與感應(yīng)電流的方向相同，感生電場(chǎng)的方向可以用楞次定律來判定．(2)感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用．【知識(shí)梳理】1．感生電場(chǎng)麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)叫作感生電場(chǎng)．2．感生電動(dòng)勢(shì)由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感生電動(dòng)勢(shì)．3．電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備，當(dāng)電磁鐵線圈中電流的大小、方向發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速．【重難詮釋】1．變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生感生電場(chǎng)，與閉合電路是否存在無關(guān)．如果在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，自由電荷在感生電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)．2．感生電場(chǎng)可用電場(chǎng)線形象描述．感生電場(chǎng)是一種渦旋電場(chǎng)，電場(chǎng)線是閉合的，而靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不閉合．3．感生電場(chǎng)的方向根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則判斷，感生電動(dòng)勢(shì)的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)計(jì)算．（2023春?南崗區(qū)校級(jí)月考）下列說法中正確的是（）A．磁生電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生，磁生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線，其方向一定是沿逆時(shí)針方向B．磁生電場(chǎng)的方向同樣也可以用楞次定律和右手螺旋定則來判定 C．磁電式儀表運(yùn)輸過程中用導(dǎo)線將正負(fù)接線柱短接，利用了電磁驅(qū)動(dòng) D．電磁阻尼現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但分析時(shí)同樣遵循楞次定律【解答】解：A、磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，其方向與垂直于磁場(chǎng)放置的閉合回路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，可由楞次定律和安培定則判斷，方向不一定是沿逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；B、磁場(chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，其方向與垂直于磁場(chǎng)放置的閉合回路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，可由楞次定律和安培定則判斷，故B正確；C、磁電式儀表在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候用導(dǎo)線把兩個(gè)接線柱連一起，形成閉合回路，能快速將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，對(duì)指針（與線圈一起）的振動(dòng)起到電磁阻尼作用，故C錯(cuò)誤；D、電磁阻尼現(xiàn)象實(shí)質(zhì)上是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，分析時(shí)同樣遵循楞次定律，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2022秋?市南區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，長(zhǎng)度均為1m的甲、乙空心鋁管豎直放置，其中乙管有一條豎直的裂縫。某同學(xué)把一塊圓柱形的強(qiáng)磁體先后從甲、乙兩管的上端由靜止放入管口，磁體在甲、乙兩管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為3s和0.6s。磁體的直徑略小于鋁管的內(nèi)徑，不計(jì)磁體與管壁的摩擦及空氣阻力。關(guān)于磁體在甲、乙兩管中的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．磁體在甲管內(nèi)下落的過程中，所受合外力的沖量可能為0 B．磁體在甲管中加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋁管對(duì)桌面的壓力將逐漸增大 C．磁體在乙管內(nèi)下落的過程中，乙管中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 D．磁體在乙管內(nèi)下落的過程中，其重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量【解答】解：A．磁體在甲管內(nèi)由靜止釋放，初動(dòng)量為零，下落過程中由楞次定律可知，過程中存在的磁場(chǎng)力會(huì)阻礙磁體的運(yùn)動(dòng)，但不會(huì)阻止磁體的運(yùn)動(dòng)，即磁體最終的速度不為零，故末動(dòng)量不為零，由動(dòng)量定理可知，合外力的沖量不為零，故A錯(cuò)誤；B．磁體加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的磁場(chǎng)力方向向上，且逐漸增大，根據(jù)牛頓第三定律，鋁管受到的磁場(chǎng)力方向向下，且逐漸增大，因此鋁管對(duì)桌面的壓力將逐漸增大，故B正確；C．磁體在乙管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于自由落體的時(shí)間，由此可知磁體受到了磁場(chǎng)力，乙管中存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D．磁體在乙管下落過程中，受到了阻礙其運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)力，其機(jī)械能減小，可知減少的重力勢(shì)能大于動(dòng)能的增加量，故D錯(cuò)誤。故選：B。（多選）（2023?湛江二模）可控核聚變的磁約束像一個(gè)無形的管道，將高溫等高子體束縛在其中，通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦旋電場(chǎng)給等離子體加速，此情境可以簡(jiǎn)化為如圖所示的裝置，兩個(gè)半徑不同的同心環(huán)形光滑絕緣管道a、b處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間均勻增大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，甲、乙兩個(gè)完全相同的帶負(fù)電小球分別在a、b兩管道中同時(shí)由靜止釋放，之后兩小球在管道內(nèi)做速率隨時(shí)間均勻增大的加速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)小球受到的重力及小球間相互作用力，下列說法正確的是（）A．小球甲沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) B．小球乙沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) C．小球甲受到的洛倫茲力保持不變 D．小球乙受到的洛倫茲力變大【解答】解：AB、根據(jù)楞次定律可知，磁場(chǎng)在管道內(nèi)產(chǎn)生的渦旋電場(chǎng)為逆時(shí)針方向，兩小球均帶負(fù)電，受力方向與電場(chǎng)方向相反，則小球被渦旋電場(chǎng)加速后在磁場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、由于兩個(gè)帶電小球的速度方向始終垂直與磁場(chǎng)方向，會(huì)受到洛倫茲力的作用，根據(jù)洛倫茲力F＝qvB，由于兩個(gè)小球速度增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大，則兩小球受到的洛倫茲力都變大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。（2023春?莆田期末）英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)渦旋電場(chǎng)。如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣光滑細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)上套一電荷量為q的帶正電的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k。若小球從靜止釋放，在環(huán)上運(yùn)動(dòng)兩圈回到初位置時(shí)的動(dòng)能是（）A．0 B．πr2qk C．2πr2qk D．4πr2qk【解答】解：變化磁場(chǎng)在圓環(huán)所在位置產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=ΔΦ若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)兩圈，則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小是W＝2qE＝2πr2qk根據(jù)動(dòng)能定理可得W＝Ek﹣0解得Ek故選：C。（2023春?東城區(qū)校級(jí)期中）麥克斯韋電磁理論認(rèn)為：變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)，這種電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，稱為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)。如圖甲所示，空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（范圍足夠大），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為B＝k?t（k＞0且為常量）。半徑為R的圓形導(dǎo)體環(huán)水平放置，處在該勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。該變化的磁場(chǎng)會(huì)在空間產(chǎn)生圓形的渦旋電場(chǎng)，渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)線與導(dǎo)體環(huán)具有相同圓心的同心圓，同一電場(chǎng)線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，方向沿切線。導(dǎo)體環(huán)中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，渦旋電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力，其大小與渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E'關(guān)系滿足F＝E'q，問：（1）感應(yīng)電流的方向？導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大?。浚?）圖乙為圖甲的俯視圖，去掉導(dǎo)體環(huán)，在半徑為R的圓形弧線上有M、N兩點(diǎn)，MN之間所夾的小圓弧恰為整個(gè)圓周的16（3）對(duì)比渦旋電場(chǎng)和靜電場(chǎng)，分析渦旋電場(chǎng)中是否存在電勢(shì)能的概念？請(qǐng)說明理由?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向沿順時(shí)針方向。（2）半徑為R的圓形導(dǎo)體環(huán)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為E帶電量為+q的帶電小球沿順時(shí)針移動(dòng)時(shí)做功W帶電小球沿逆時(shí)針移動(dòng)時(shí)做功W（3）靜電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，存在電勢(shì)能的概念；帶電小球在渦旋電場(chǎng)中沿著不同路徑從M移動(dòng)到N，W順≠W逆，即渦旋電場(chǎng)力做功與路徑有關(guān)，所以不存在電勢(shì)能的概念。答：（1）感應(yīng)電流的方向?yàn)檠刂槙r(shí)針方向，導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為kπR2；（2）則兩種情況下，渦旋電場(chǎng)力分別對(duì)該小球所做的功為5kπR2q（3）見解析。知識(shí)點(diǎn)二渦流【情境導(dǎo)入】如圖所示，線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流嗎？如果有，它的形狀像什么？答案有．變化的電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，使導(dǎo)體中的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，它的形狀像水中的漩渦，所以把它叫作渦電流，簡(jiǎn)稱渦流．【知識(shí)梳理】1．渦流：當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí)，線圈附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，用圖表示這樣的感應(yīng)電流，就像水中的漩渦，所以把它叫作渦電流，簡(jiǎn)稱渦流．2．金屬塊中的渦流會(huì)產(chǎn)生熱量，利用渦流產(chǎn)生的熱量可以冶煉金屬．【重難詮釋】1．產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中．(2)塊狀金屬進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)．2．產(chǎn)生渦流時(shí)的能量轉(zhuǎn)化(1)金屬塊在變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(2)金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由于克服安培力做功，金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．3．渦流的應(yīng)用與防止(1)應(yīng)用：真空冶煉爐、探雷器、安檢門等．(2)防止：為了減小電動(dòng)機(jī)、變壓器鐵芯上的渦流，常用電阻率較大的硅鋼做材料，而且用相互絕緣的硅鋼片疊成鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯．（2023春?楊浦區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一杯玻璃水。給線圈通入電流，一段時(shí)間后，一個(gè)容器中的水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是（）A．恒定電流，小鐵鍋 B．恒定電流，玻璃杯 C．正弦式交變電流，玻璃杯 D．正弦式交變電流，小鐵鍋【解答】解：容器中的水溫升高，這是電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能所致，只有變化的電流才能導(dǎo)致磁通量變化，且只有小鐵鍋處于變化的磁通量時(shí)，才能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致電流發(fā)熱，所以通入的電流是正弦式交變電流。玻璃杯是絕緣體，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，水溫升高的是小鐵鍋，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。（2023春?白云區(qū)校級(jí)期中）圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結(jié)構(gòu)示意圖，在金屬飛輪的外側(cè)有磁鐵與飛輪不接觸，人用力蹬車帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要克服磁鐵對(duì)飛輪產(chǎn)生的阻礙，通過調(diào)節(jié)旋鈕拉線可以實(shí)現(xiàn)不同強(qiáng)度的健身需求（當(dāng)拉緊旋鈕拉線時(shí)可以減少磁鐵與飛輪間的距離），下列說法正確的是（）A．飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對(duì)它的摩擦力 B．人蹬車頻率一定時(shí)，拉緊旋鈕拉線，飛輪受到的阻力越小 C．控制旋鈕拉線不動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，受到的阻力越大 D．控制旋鈕拉線不動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，內(nèi)部的渦流越弱【解答】解：A．根據(jù)楞次定律和電磁感應(yīng)定律，飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對(duì)它的安培力，故A錯(cuò)誤；B．人蹬車頻率一定時(shí)，拉緊旋鈕拉線，磁鐵與飛輪間的距離減小，磁場(chǎng)越強(qiáng)，飛輪受到的安培阻力越大，故B錯(cuò)誤；CD．控制旋鈕拉線不動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速越大，飛輪內(nèi)部的渦流越大，受到的安培阻力越大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。（2022秋?榆林期末）下列說法正確的是（）A．奧斯特提出分子電流假說 B．金屬探測(cè)器是利用渦流工作的 C．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某點(diǎn)不受磁場(chǎng)對(duì)其作用力，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零 D．工人進(jìn)行超高壓帶電作業(yè)，所穿的工作服是由絕緣的絲織品制成，起靜電屏蔽的作用【解答】解：A、安培提出分子電流假說，故A錯(cuò)誤；B、金屬探測(cè)器中變化電流遇到金屬物體，在被測(cè)金屬中上產(chǎn)生渦流來進(jìn)行探測(cè)，屬于渦流的應(yīng)用，故B正確；C、根據(jù)F＝BILsinθ，可知通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某點(diǎn)不受磁場(chǎng)對(duì)其作用力，可能是電流的方向與磁場(chǎng)的方向之間的夾角θ為零，該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故C錯(cuò)誤；D、超高壓帶電作業(yè)的工人穿上包含金屬絲的織物制成的工作服，可以起到靜電屏蔽的作用。故D錯(cuò)誤。故選：B。（多選）（2023春?玉林期中）如圖所示，條形磁鐵位于固定的半圓光滑軌道的圓心位置。一半徑為R、質(zhì)量為m的金屬球從半圓軌道的一端沿半圓軌道由靜止下滑。重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）A．金屬球會(huì)運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的另一端 B．由于金屬球沒有形成閉合電路，所以金屬球中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．金屬球受到的安培力做負(fù)功 D．系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為mgR【解答】解：ABC、金屬球在運(yùn)動(dòng)過程中，穿過金屬球的磁通量不斷變化，在金屬球內(nèi)形成閉合回路，產(chǎn)生渦流，金屬球受到的安培力做負(fù)功，金屬球產(chǎn)生的熱量不斷地增加，機(jī)械能不斷地減少，所以金屬球不會(huì)運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的另一端，最終金屬球停在半圓軌道的最低點(diǎn)，故AB錯(cuò)誤，C正確；D、根據(jù)能量守恒定律得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q＝mgR，故D正確。故選：CD。（2022春?潮陽區(qū)校級(jí)期中）學(xué)完電磁感應(yīng)渦流的知識(shí)后，某個(gè)同學(xué)回家制作了一個(gè)簡(jiǎn)易加熱器，如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（）A．提高交流電源的頻率 B．減少線圈的匝數(shù) C．將金屬杯換為陶瓷杯 D．將交流電源換成電動(dòng)勢(shì)更大的直流電源【解答】解：AB、由題意可知，本題中是渦流現(xiàn)象的應(yīng)用；即采用線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)使金屬杯產(chǎn)生感應(yīng)電流；從而進(jìn)行加熱的，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，增加線圈的匝數(shù)、提高交流電的頻率均可以提高發(fā)熱功率；則可以縮短加熱時(shí)間，故A正確，B錯(cuò)誤；C、將杯子換作瓷杯不會(huì)產(chǎn)生渦流，則無法使水加熱，故C錯(cuò)誤；D、將交流電源換成電動(dòng)勢(shì)更大的直流電源，由于直流電不會(huì)在金屬杯中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故無法使水加熱，故D錯(cuò)誤。故選：A。知識(shí)點(diǎn)三電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)【情境導(dǎo)入】彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁體．將磁體托起到某一高度后放開，磁體能上下振動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間才停下來．如果在磁體下端放一個(gè)固定的閉合線圈，使磁體上下振動(dòng)時(shí)穿過它(如圖所示)，磁體就會(huì)很快停下來，解釋這個(gè)現(xiàn)象．答案當(dāng)磁體穿過固定的閉合線圈時(shí)，在閉合線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙磁體靠近或離開線圈，也就使磁體振動(dòng)時(shí)除了受空氣阻力外，還要受到線圈的磁場(chǎng)阻力，克服阻力需要做的功較多，機(jī)械能損失較快，因而會(huì)很快停下來．【知識(shí)梳理】電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼．電磁驅(qū)動(dòng)若磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動(dòng)．【重難詮釋】電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的比較電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)不同點(diǎn)成因由導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)形成的由磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)而形成的效果安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，為阻力安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，為動(dòng)力能量轉(zhuǎn)化克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機(jī)械能共同點(diǎn)兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體受到的安培力都是阻礙導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（2023春?廣州期末）磁力剎車是游樂場(chǎng)中過山車采用的一種新型剎車裝置，該剎車裝置的原理圖（從車后朝前看）如圖所示，停車區(qū)的軌道兩側(cè)裝有強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)銅片從強(qiáng)力磁鐵間穿過，車很快停下來，關(guān)于該裝置的剎車原理，下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能 B．把銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果 C．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中兩側(cè)的銅片中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．過山車進(jìn)入停車區(qū)的過程中銅片受到的安培力使過山車減速【解答】解：C、過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)銅片從強(qiáng)力磁鐵間穿過，銅片切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；D、根據(jù)上述，銅片切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，停車區(qū)的軌道兩側(cè)安裝的強(qiáng)力磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)銅片有安培力的作用，銅片所受安培力是阻力，使過山車減速，故D正確，；A、根據(jù)上述，銅片切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，停車區(qū)的軌道兩側(cè)安裝的強(qiáng)力磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)銅片有安培力的作用，銅片所受安培力是阻力，安培力做負(fù)功，可知過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)其動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，故A正確，；B、有機(jī)玻璃片不是導(dǎo)體，當(dāng)其進(jìn)入停車區(qū)從強(qiáng)力磁鐵間穿過時(shí)，不能發(fā)生電磁感應(yīng)，達(dá)不到同樣的剎車效果，故B錯(cuò)誤。本題選擇判斷錯(cuò)誤的。故選：B。（2023春?普陀區(qū)校級(jí)期中）靈敏電流計(jì)的零刻度位于刻度盤中央，為了使靈敏電流計(jì)的指針在零刻度附近快速停下，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)利用“電磁阻尼”來實(shí)現(xiàn)這一目的。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種方案，甲方案和乙方案中的相同磁場(chǎng)均位于零刻度線下方，甲方案在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁板，乙方案在指針轉(zhuǎn)軸上裝上扇形鋁框，下列說法正確的是（）A．因?yàn)殇X框較鋁板質(zhì)量小，所以乙方案比甲方案更加合理 B．乙方案中，鋁框小幅度擺動(dòng)時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．甲方案中，即使鋁板擺動(dòng)幅度很小，鋁板中也能產(chǎn)生渦流 D．因?yàn)榇┻^鋁框的磁通量更大，所以乙方案更合理【解答】解：C、甲方案中，鋁板擺動(dòng)時(shí)，扇形鋁板的半徑切割磁感應(yīng)線，在鋁板內(nèi)形成環(huán)狀電流，產(chǎn)生渦流，起電磁阻尼的作用，指針能很快停下來，故C正確；ABD、乙方案中，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角度較小時(shí)，鋁框中磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，與鋁框質(zhì)量大小無關(guān)，因此，甲方案更合理，故ABD錯(cuò)誤；故選：C。（2023春?定遠(yuǎn)縣校級(jí)期中）為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是（）A． B． C． D．【解答】解：施加磁場(chǎng)來快速衰減STM的微小振動(dòng)，其原理是電磁阻尼，在振動(dòng)時(shí)通過紫銅薄板的磁通量變化，紫銅薄板中產(chǎn)生渦流，則其受到安培力作用，該作用阻礙紫銅薄板振動(dòng)，即促使其振動(dòng)衰減。方案A中，無論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng)，通過它的磁通量都發(fā)生變化；方案B中，當(dāng)紫銅薄板上下振動(dòng)時(shí)，通過它的磁通量可能不變，當(dāng)紫銅薄板向右振動(dòng)時(shí)，通過它的磁通量可能變化；方案C中，紫銅薄板上下振動(dòng)、左右振動(dòng)時(shí)，通過它的磁通量可能不變；方案D中，當(dāng)紫銅薄板上下振動(dòng)時(shí)，紫銅薄板中磁通量可能不變。所以只有A選項(xiàng)上下左右振動(dòng)時(shí)穿過板的磁通量均變化，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。（2022春?青海期末）1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“阿拉果圓盤實(shí)驗(yàn)”。如圖所示，實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）A．圓盤中始終未發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與真空冶煉爐的原理相同 C．由于小磁針的磁性較弱，分析本現(xiàn)象時(shí)可以忽略小磁針的磁場(chǎng) D．探測(cè)地雷的探雷器的工作原理與本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無關(guān)聯(lián)【解答】解：小磁針的磁場(chǎng)穿過銅圓盤，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁通量發(fā)生改變，銅圓盤中產(chǎn)生渦流（旋渦似的感應(yīng)電流，以中心的豎直軸為圓心旋轉(zhuǎn)），而渦流在磁場(chǎng)中受到安培力，小磁針受到安培力的反作用力隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，這種現(xiàn)象叫電磁驅(qū)動(dòng)。AC.小磁針的磁場(chǎng)使銅圓盤中發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故AC錯(cuò)誤；BD.真空冶煉爐是利用高頻電流使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)生渦流加熱金屬，探雷器是利用高頻電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)遇到金屬時(shí)產(chǎn)生渦流而報(bào)警，與此原理相同，故BD正確。故選：B。（2021秋?天寧區(qū)校級(jí)期中）高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng)。磁力剎車工作原理可簡(jiǎn)述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內(nèi)，鋁盤隨即減速，如圖所示。圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域（虛線區(qū)域）朝磁鐵方向運(yùn)動(dòng)，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域（虛線區(qū)域）朝離開磁鐵方向運(yùn)動(dòng)。下列有關(guān)鋁盤剎車的說法正確的是（）A．鋁盤甲區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向里的磁場(chǎng) B．鋁盤乙區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場(chǎng) C．磁鐵與甲、乙兩區(qū)域的感應(yīng)電流之間的作用力，都會(huì)使鋁盤減速 D．若將實(shí)心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對(duì)空洞鋁盤的作用力變大【解答】解：A、由題意可知，因圓形鋁盤逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，那么穿過鋁盤甲區(qū)域的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)與原來磁場(chǎng)方向相反，即垂直鋁盤向外的磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B、同理，因圓形鋁盤逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，那么穿過鋁盤乙區(qū)域的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)與原來磁場(chǎng)方向相同，即垂直鋁盤向里的磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C、依據(jù)楞次定律的”近斥遠(yuǎn)吸“，則有甲區(qū)域要靠近磁鐵，則相互排斥，而乙區(qū)域要遠(yuǎn)離磁鐵，則相互吸引，因此磁鐵與感應(yīng)電流之間的作用力，會(huì)使鋁盤減速，故C正確；D、若將實(shí)心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，這樣會(huì)導(dǎo)致渦流減弱，則磁鐵對(duì)空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果明顯低于實(shí)心鋁盤的，故D錯(cuò)誤；故選：C。模塊二鞏固提高（2023春?城西區(qū)校級(jí)月考）下列實(shí)例中屬于利用渦流的是（）A．利用微波爐加熱食物 B．變壓器的鐵芯用薄硅鋼片疊合而成 C．利用真空冶煉爐冶煉合金鋼 D．電動(dòng)機(jī)的線圈繞在鐵芯上【解答】解：A．微波爐加熱食物是利用電流產(chǎn)生的電磁波通過水分子吸收能量來給物體加熱，故A錯(cuò)誤；B．變壓器的鐵芯用薄硅鋼片疊合增加了鐵芯電阻，進(jìn)而減小渦流，減少損耗能量，故B錯(cuò)誤；C．真空冶煉爐冶煉合金鋼是在線圈中通入高頻交流電，在合金鋼中產(chǎn)生渦流，故C正確；D．電動(dòng)機(jī)的線圈繞在鐵芯上，所用的鐵芯不會(huì)用整塊的金屬，是為了減小渦流，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023春?楊浦區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，條形磁鐵固定在光滑水平桌面上?，F(xiàn)有三個(gè)大小相同的立方體a、b、c，其中a為鐵塊，b為鉛塊，c為木塊，它們分別從P點(diǎn)以相同的初速度正對(duì)著磁鐵的S極滑去，設(shè)它們與S極相碰時(shí)的速度分別為va、vb和vc，則有（）A．va＞vb＞vc B．va＜vb＜vc C．va＞vc＞vb D．va＝vb＝vc【解答】解：鐵塊a被磁化后受到引力而加速；鉛塊b中產(chǎn)生渦流，根據(jù)楞次定律，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故會(huì)減速；木塊c受重力、支持力、不受磁場(chǎng)力，二力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以va＞vc＞vb，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。（多選）（2023?沈河區(qū)校級(jí)模擬）電子感應(yīng)加速器基本原理如圖所示，圖甲的上、下兩個(gè)電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使真空室中的電子加速。如圖乙所示，從上向下看電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A．磁場(chǎng)變化才能產(chǎn)生感生電場(chǎng) B．變化的磁場(chǎng)在真空室中激發(fā)出的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)完全相同 C．當(dāng)圖乙中感生電場(chǎng)沿逆時(shí)針方向時(shí)，電子沿逆時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng) D．圖甲線圈中的電流增大的過程中，圖乙中形成順時(shí)針方向的感生電場(chǎng)【解答】解：A．由法拉第電磁感應(yīng)定律可知磁場(chǎng)變化時(shí)才會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，故A正確；B．變化的磁場(chǎng)在真空室中激發(fā)出的電場(chǎng)為無源場(chǎng)，電場(chǎng)線為封閉曲線，而靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是不閉合曲線，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)圖乙中感生電場(chǎng)沿逆時(shí)針方向時(shí)，電子受的電場(chǎng)力方向與感生電場(chǎng)的方向相反，所以電子沿順時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．圖甲線圈中的電流增大的過程中，則豎直向上的磁場(chǎng)增強(qiáng)，由楞次定律可知圖乙中形成順時(shí)針方向的感生電場(chǎng)，故D正確。故選：AD。（2022?南京模擬）如圖所示，一根兩端開口的銅管豎直放置，一磁性較強(qiáng)的柱形磁體從上端放入管中，過了較長(zhǎng)時(shí)間才從銅管下端落出，比自由落體慢了許多，則（）A．磁體下落變慢，主要是由于磁體受到了空氣的阻力 B．磁體下落變慢，主要是由于磁體受到金屬銅的吸引 C．磁體下落變慢，主要是變化的磁場(chǎng)在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流 D．銅管內(nèi)感應(yīng)電流方向保持不變【解答】解：ABC．磁體下落變慢，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是磁體下落，變化的磁場(chǎng)在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流，渦流反過來又對(duì)強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生了很大的阻力，銅管對(duì)磁體的作用力方向始終向上，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．根據(jù)楞次定律知銅管對(duì)磁體先有向上的斥力，再有向上的吸引力，電流方向發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2022春?定遠(yuǎn)縣校級(jí)月考）如圖是汽車上使用的電磁制動(dòng)裝置示意圖。與傳統(tǒng)的制動(dòng)方式相比，電磁制動(dòng)是一種非接觸的制動(dòng)方式，避免了因摩擦產(chǎn)生的磨損。電磁制動(dòng)的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，使導(dǎo)體受到阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力。下列說法正確的是（）A．制動(dòng)過程中，導(dǎo)體不會(huì)產(chǎn)生熱量 B．制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān) C．線圈一定是通交流電 D．如果改變線圈中的電流方向，可以使導(dǎo)體獲得促進(jìn)它運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體（轉(zhuǎn)盤）【解答】解：A、電磁制動(dòng)的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，電流流過電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，故A錯(cuò)誤；B、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度越大磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越強(qiáng)，制動(dòng)器對(duì)轉(zhuǎn)盤的制動(dòng)力越大，故制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，故B正確；C、電磁制動(dòng)的原理是當(dāng)導(dǎo)體在通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生渦流，故通電線圈可以通直流電，產(chǎn)生方向不變的磁場(chǎng)也是可以的，故C錯(cuò)誤；D、如果改變線圈中的電流方向，鐵芯產(chǎn)生的磁感線的方向變?yōu)榉聪颍藭r(shí)產(chǎn)生的渦流方向也相反，根據(jù)安培力的公式，電流和所處的磁場(chǎng)方向同時(shí)反向，安培力方向不變，故還是使導(dǎo)體受到阻礙運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力，故D錯(cuò)誤。故選：B。（2022春?阿拉善左旗校級(jí)期末）如圖所示為新一代炊具﹣﹣電磁爐，無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、高效節(jié)能等是電磁爐的優(yōu)勢(shì)所在．電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)通過含鐵質(zhì)鍋底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物．下列相關(guān)說法中正確的是（）A．鍋體中的渦流是由恒定的磁場(chǎng)產(chǎn)生的 B．恒定磁場(chǎng)越強(qiáng)，電磁爐的加熱效果越好 C．鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的 D．降低磁場(chǎng)變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果【解答】解：A、鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的。故A錯(cuò)誤，C正確。B、提高磁場(chǎng)變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果。故BD錯(cuò)誤。故選：C。（2022?汨羅市校級(jí)模擬）電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)加速電子的設(shè)備，其加速區(qū)域簡(jiǎn)化模型如圖所示，一個(gè)光滑的環(huán)形真空室放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0（按一定規(guī)律變化）、垂直紙面向外的磁場(chǎng)中，以O(shè)為圓心，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1＝kt（其中k為大于零的常數(shù)），方向垂直紙面向外的磁場(chǎng)。在t＝0時(shí)真空室內(nèi)有一電子從A點(diǎn)由靜止釋放，電子做半徑為R（不變）的圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m（運(yùn)動(dòng)過程中不變），R與r近似相等。下列說法正確的是（）A．電子在真空室內(nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) B．電子沿切線方向的加速度不斷增大 C．電子在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周，動(dòng)能增加ekπr D．B0和B1應(yīng)時(shí)刻相等【解答】解：A、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外隨時(shí)間均勻增大，由楞次定律可知，渦旋電場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，電子帶負(fù)電，電子所受的電場(chǎng)力與渦旋電場(chǎng)的方向相反，則電子所受感生電場(chǎng)力的方向沿逆時(shí)針方向，電子在軌道內(nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感生電動(dòng)勢(shì)大小為E電動(dòng)勢(shì)=ΔΦΔt=SΔBΔt感生電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=E電動(dòng)勢(shì)2πR=C、根據(jù)動(dòng)能定理可得電子在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周，動(dòng)能增加ΔEk＝eE?2πR＝e?12kR?2πR＝ekπR2＝ekπr2D、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1＝kt，則知B0和B1不相等，故D錯(cuò)誤。故選：A。（多選）（2022春?賀州月考）下列哪些措施是為了防止渦流的危害（）A．電磁爐所用的鍋要用平厚底金屬鍋 B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上 C．變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成 D．變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層【解答】解：A、電磁爐是采用電磁感應(yīng)原理，在金屬鍋上產(chǎn)生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物的，屬于渦流的應(yīng)用，故A不符合題意；B、磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，起到電磁阻尼作用，是為了利用電磁感應(yīng)，故B不符合題意；C、變壓器的鐵芯不做成整塊，而是用許多電阻率很大的硅鋼片疊合而成，是為了減小變壓器鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的渦流，屬于渦流的防止。故C符合題意；D、變壓器的鐵芯每片硅鋼片表面有不導(dǎo)電的氧化層，是為了減小變壓器鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的渦流，屬于渦流的防止。故D符合題意。故選：CD。（2021春?乃東區(qū)校級(jí)期末）電磁爐采用感應(yīng)電流（渦流）的加熱原理，其原理圖如圖所示。它是通過電子線路產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，把鐵鍋放在爐面上時(shí)，在鐵鍋底部產(chǎn)生交變電流。它具有升溫快、效率高、體積小、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。下列關(guān)于電磁爐的說法正確的是（）A．電磁爐面板可采用陶瓷材料，發(fā)熱部分為鐵鍋底部 B．電磁爐面板可采用金屬材料，通過面板發(fā)熱加熱鍋內(nèi)食品 C．電磁爐可以用陶瓷器皿作為鍋具對(duì)食品加熱 D．電磁爐的鍋具一般用鐵鍋，是因?yàn)殇X鍋、銅鍋中不能形成渦流【解答】解：AB．電磁爐面板可采用陶瓷材料，如果采用金屬材料，在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦流發(fā)熱，會(huì)使線圈燒毀，故A正確，B錯(cuò)誤；C．用陶瓷器皿作為鍋具不能形成渦流，不能對(duì)食品加熱，故C錯(cuò)誤；D．鋁鍋、銅鍋在電磁爐上也能形成渦流，但由于鋁、銅導(dǎo)磁性弱，通過它們的磁場(chǎng)只是一小部分，因此在鋁鍋、銅鍋中形成的渦流遠(yuǎn)比鐵鍋中的小，不是不能形成渦流，故D錯(cuò)誤.故選：A。（2021秋?海淀區(qū)校級(jí)期末）電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置，在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來表明電源的這種特性。由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也是通過非靜電力做功而實(shí)現(xiàn)的。在磁場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)叫做感生電場(chǎng)，也稱渦旋電場(chǎng)，渦旋電場(chǎng)中的電場(chǎng)力充當(dāng)了非靜電力。如圖所示，空間存在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R。一半徑為r的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心O與圓形磁場(chǎng)區(qū)域的中心重合。已知電子的電荷量為e。（1）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Bt＝B0+kt。求圓形導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε的大?。唬?）上述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力來自于渦旋電場(chǎng)對(duì)電子的作用。求上述導(dǎo)線環(huán)中電子所受非靜電力F的大??；（3）求圓形導(dǎo)線環(huán)所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度E場(chǎng)?！窘獯稹拷猓海?）Bt＝B0+kt，ΔBΔt=k根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：?=ΔΦΔt（2）依題意，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力來自于渦旋電場(chǎng)對(duì)電子的作用，非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，故F2πr＝?e，故F=1（3）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度定義式E=Fe，故E場(chǎng)答：（1）圓形導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε的大小πr2k；（2）導(dǎo)線環(huán)中電子所受非靜電力F的大小12（3）圓形導(dǎo)線環(huán)所在處的電場(chǎng)強(qiáng)度12

2.4自感與互感模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一互感現(xiàn)象【情境導(dǎo)入】如圖所示，在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？【知識(shí)梳理】1．互感和互感電動(dòng)勢(shì)：兩個(gè)相互靠近且沒有導(dǎo)線相連的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的時(shí)，它所產(chǎn)生的會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作．2．應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把由一個(gè)線圈傳遞到，如變壓器就是利用制成的．3．危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個(gè)的電路之間．在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作．【重難詮釋】1．當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)就發(fā)生變化，變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，在感生電場(chǎng)的作用下，另一個(gè)線圈中的自由電荷定向運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．2．一個(gè)線圈中電流變化越快(電流的變化率越大)，另一個(gè)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大．3．應(yīng)用與危害(1)應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的磁性天線都是利用互感現(xiàn)象制成的．(2)危害：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，這時(shí)要設(shè)法減小電路間的互感．例如在電路板刻制時(shí)就要設(shè)法減小電路間的互感現(xiàn)象．（多選）（2023?河南模擬）線圈L1、L2繞在同一個(gè)鐵芯上，組成如圖所示的電路，開始時(shí)，電鍵K1、K2均斷開，下列操作能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是（）A．先閉合K1，穩(wěn)定后再閉合K2 B．先閉合K2，過一會(huì)兒再閉合K1 C．K1、K2均閉合，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，突然斷開K1 D．K1、K2均閉合，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，突然斷開K2（2022?海淀區(qū)校級(jí)三模）某同學(xué)通過學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，利用實(shí)驗(yàn)室里的線圈自制了一個(gè)放大版的手機(jī)揚(yáng)聲器，裝置如圖所示。兩個(gè)匝數(shù)不同的線圈A、B之間沒有導(dǎo)線相連，線圈A與手機(jī)的音頻輸出端連接，線圈B與音響連接。為檢驗(yàn)該裝置是否能正常工作及其播放效果，現(xiàn)將線圈A插入線圈B中，則下列說法正確的是（）A．因A、B兩線圈之間未用導(dǎo)線連通，所以該揚(yáng)聲裝置不可能發(fā)出聲音 B．線圈B中產(chǎn)生變化的電流使音響發(fā)聲 C．將A、B線圈互換，音響的播放效果不變 D．在A線圈中插入鐵芯，音響的播放效果不變知識(shí)點(diǎn)二自感現(xiàn)象【情境導(dǎo)入】1．按照如圖所示電路圖連接電路．(1)開關(guān)S接通時(shí)，燈泡1和2的發(fā)光情況有什么不同？(2)根據(jù)楞次定律結(jié)合電路圖分析該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．2.按照如圖所示電路圖連接電路．(1)若燈泡的電阻小于線圈L的直流電阻，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，穩(wěn)定后斷開開關(guān)．觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度變化，并解釋原因．若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，燈泡的亮度如何變化？(2)開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？【知識(shí)梳理】當(dāng)一個(gè)線圈中的變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)在激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為自感．由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì)．【重難詮釋】1．對(duì)自感現(xiàn)象的理解自感現(xiàn)象是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，遵守法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．2．對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的理解(1)產(chǎn)生原因通過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(2)自感電動(dòng)勢(shì)的方向當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同(即：增反減同)．(3)自感電動(dòng)勢(shì)的作用阻礙原電流的變化，而不是阻止，原電流仍在變化，只是使原電流的變化時(shí)間變長(zhǎng)，即總是起著推遲電流變化的作用．3．對(duì)電感線圈阻礙作用的理解(1)若電路中的電流正在改變，電感線圈會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電路中電流的變化，使通過電感線圈的電流不能突變．(2)若電路中的電流是穩(wěn)定的，電感線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線，其阻礙作用是由繞制線圈的導(dǎo)線的電阻引起的．(3)線圈通電和斷電時(shí)線圈中電流的變化規(guī)律如圖．（2023春?東城區(qū)期末）如圖所示電路中，L是一電阻不計(jì)的電感線圈，a，b為L(zhǎng)的左、右兩端點(diǎn)，A、B為完全相同的燈泡，開關(guān)S閉合時(shí)，兩盞燈泡均發(fā)光。某時(shí)刻將開關(guān)S斷開，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈立即熄滅 B．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B燈慢慢熄滅 C．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈閃亮后慢慢熄滅 D．b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B燈閃亮后慢慢熄滅（2023春?揚(yáng)州期中）如圖所示電路中，燈泡A、B的規(guī)格相同，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大且電阻可忽略。下列說法正確的是（）A．開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，A、B同時(shí)變亮，最后亮度相同 B．開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，B立即變亮，A逐漸變亮 C．開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，B閃亮一下后熄滅，A逐漸熄滅 D．開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，A閃亮一下后熄滅，B立即熄滅5．（2023春?道里區(qū)校級(jí)期中）在如圖甲、乙所示電路中，電阻R和電感線圈L的電阻都很小。接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則（）A．在電路甲中，斷開S，A將立即熄滅 B．在電路甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗 C．在電路乙中，斷開S，A將漸漸變暗 D．在電路乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗（2023春?青島期中）如圖甲所示的電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，燈泡電阻為R。閉合開關(guān)S后，流過兩個(gè)電流傳感器的I﹣t圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．開關(guān)S閉合的瞬間，自感線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)和電流均為零 B．若斷開開關(guān)S，則斷開瞬間小燈泡D先閃亮再熄滅 C．電源電動(dòng)勢(shì)E=ID．電源內(nèi)阻r=知識(shí)點(diǎn)三自感系數(shù)和磁場(chǎng)的能量【情境導(dǎo)入】(1)自感電動(dòng)勢(shì)與哪些因素有關(guān)？(2)在斷電自感現(xiàn)象中，斷開開關(guān)后，燈泡仍然亮一會(huì)，是否違背能量守恒定律？【知識(shí)梳理】自感系數(shù)1．自感電動(dòng)勢(shì)：E＝Leq\f(ΔI,Δt)，其中eq\f(ΔI,Δt)是；L是，簡(jiǎn)稱自感或電感．單位：，符號(hào)：.2．自感系數(shù)與線圈的、、，以及是否有等因素有關(guān)．磁場(chǎng)的能量1．線圈中電流從無到有時(shí)，磁場(chǎng)從無到有，電源把能量輸送給，儲(chǔ)存在中．2．線圈中電流減小時(shí)，中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能．3．自感電動(dòng)勢(shì)有阻礙線圈中的性質(zhì)．【重難詮釋】1．自感電動(dòng)勢(shì)(1)表達(dá)式：E＝Leq\f(ΔI,Δt).(2)理解：①公式中eq\f(ΔI,Δt)為電流的變化率，電流變化越快，電流變化率越大，自感電動(dòng)勢(shì)也越大．②公式中L為線圈的自感系數(shù)．2．自感系數(shù)（2023春?順義區(qū)期末）如圖所示利用電流傳感器（電流傳感器相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計(jì)）研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，自感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻值大于燈泡D的阻值，在t＝0時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻斷開開關(guān)下列圖像中能正確表示電流傳感器記錄的電流隨時(shí)間變化情況的是（）A． B． C． D．（2022春?普寧市校級(jí)期中）（1）在研究自感現(xiàn)象時(shí)，自感系數(shù)較大的線圈一般都有直流電阻，某同學(xué)利用如圖（1）所示的電路采用伏安法測(cè)定線圈的直流電阻，在實(shí)驗(yàn)測(cè)量完畢后，將電路拆去時(shí)應(yīng)。A．先斷開開關(guān)S1B．先斷開開關(guān)S2C．先拆去電流表D．先拆去電阻R（2）圖（2）所示是該同學(xué)研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，并用電流傳感器顯示出在t＝1×10﹣3s時(shí)斷開開關(guān)前后一段時(shí)間內(nèi)各時(shí)刻通過線圈L的電流（如圖（3）所示）。已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻不計(jì)，燈泡的阻值R1＝6Ω，電阻R的阻值為2Ω。①線圈的直流電阻為Ω；②開關(guān)斷開時(shí)，該同學(xué)觀察到的現(xiàn)象是：。模塊二鞏固提高（2023??？谌＃┤鐖D所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是（）A．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮 B．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮 C．?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí)，A2立即熄滅，A1過一會(huì)兒才熄滅 D．?dāng)嚅_開關(guān)S時(shí)，A1和A2都要過一會(huì)兒才熄滅，且通過兩燈的電流方向都與原電流方向（2023?北京）如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡。開始時(shí)，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)（）A．P與Q同時(shí)熄滅 B．P比Q先熄滅 C．Q閃亮后再熄滅 D．P閃亮后再熄滅（2023?香坊區(qū)校級(jí)三模）圖甲是電動(dòng)公交車無線充電裝置，供電線圈設(shè)置在充電站內(nèi)，受電線圈和電池系統(tǒng)置于車內(nèi)。供電線路與220V交流電源相連，將受電線圈靠近供電線圈，無需導(dǎo)線連接，蓄電池便可以充電（如圖乙所示），下列說法正確的是（）A．供電線圈和受電線圈無導(dǎo)線連接，所以傳輸能量時(shí)沒有損失 B．用塑料薄膜將供電線圈包裹起來之后，仍能為蓄電池充電 C．無線充電的原理是利用供電線圈發(fā)射電磁波傳輸能量 D．充電時(shí)，供電線圈的磁場(chǎng)對(duì)受電線圈中的電子施加磁場(chǎng)力的作用，驅(qū)使電子運(yùn)動(dòng)（2023春?平潭縣校級(jí)期中）金屬探測(cè)器如圖所示，當(dāng)金屬中處在變化的磁場(chǎng)中時(shí)，這個(gè)磁場(chǎng)能在金屬物體的內(nèi)部產(chǎn)生渦電流。渦電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，倒過來影響原來的磁場(chǎng)，引發(fā)探測(cè)器發(fā)出鳴聲?？忌M(jìn)考場(chǎng)時(shí)，每個(gè)同學(xué)都必須經(jīng)過金屬探測(cè)器的檢查。關(guān)于金屬探測(cè)器的檢查，下列說法不正確的是（）A．金屬探測(cè)器的工作原理是利用了電磁感應(yīng)的原理 B．金屬探測(cè)器探測(cè)到考生衣服上的金屬扣時(shí)，金屬扣中感應(yīng)出渦流 C．此金屬探測(cè)器也可用于食品生產(chǎn)，檢測(cè)食品中是否混入細(xì)小的砂粒 D．探測(cè)過程中，無論金屬探測(cè)器與被測(cè)金屬處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，還是相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，都能產(chǎn)生渦流（2022秋?雅安期末）如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，則（）A．S閉合瞬間，B燈立即亮，A燈緩慢亮 B．電路接通穩(wěn)定后，A、B燈亮度相同 C．電路接通穩(wěn)定后，斷開S，A燈閃亮，隨后逐漸熄滅 D．電路接通穩(wěn)定后，斷開S瞬間，b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)（2023?海淀區(qū)校級(jí)三模）在某個(gè)趣味物理小實(shí)驗(yàn)中，幾位同學(xué)手拉手與一節(jié)電動(dòng)勢(shì)為1.5V的干電池、導(dǎo)線、開關(guān)、一個(gè)有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實(shí)驗(yàn)過程中人會(huì)有觸電的感覺。下列說法正確的是（）A．人有觸電感覺是在開關(guān)閉合瞬間 B．人有觸電感覺時(shí)流過人體的電流大于流過線圈的電流 C．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)流過人的電流方向從B→A D．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)線圈中的電流突然增大15．（2023?東城區(qū)校級(jí)三模）將燈泡A、線圈L、電池組E和開關(guān)S連接成如圖所示的電路。先閉合開關(guān)S，使燈泡發(fā)光，然后斷開開關(guān)S，觀察到燈泡閃亮的現(xiàn)象。下列說法正確的是（）A．閉合S瞬間線圈L不產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì) B．?dāng)嚅_S瞬間電路中a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn) C．?dāng)嚅_S前后通過燈泡A的電流大小不變 D．閉合S后電源輸出的電功率等于燈泡A和線圈L的發(fā)熱功率之和（2023?朝陽區(qū)一模）某同學(xué)利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時(shí)的特點(diǎn)。圖甲中三個(gè)燈泡完全相同，不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時(shí)開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由傳感器得到的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像。不計(jì)電源內(nèi)阻及電感線圈L的電阻。下列說法正確的是（）A．開關(guān)S閉合瞬間，流經(jīng)燈D2和D3的電流相等 B．開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈D1的電流保持不變 C．開關(guān)S斷開瞬間，燈D2閃亮一下再熄滅 D．根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中u1與u2的比值（2023春?成都期中）無線充電是近年發(fā)展起來的新技術(shù)，它讓手機(jī)擺脫了充電線的牽制。如圖為某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)的方式充電的原理簡(jiǎn)化圖。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入交流電后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而為手機(jī)電池充電。下列關(guān)于無線充電的說法正確的是（）A．將送電線圈接到穩(wěn)恒直流電源上也可為手機(jī)電池充電 B．受電線圈與送電線圈中交變電流的頻率相同 C．送電線圈和受電線圈之間通過自感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量的傳遞 D．手機(jī)和充電基座沒有通過充電線連接，故充電過程中沒有能量損失（2022秋?海門市期末）如圖所示為演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路圖，線圈的自感系數(shù)較大，且使滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等，燈A1、A2相同，下列判斷正確的是（）A．接通開關(guān)S，燈A1、A2立即變亮 B．接通開關(guān)S，燈A1逐漸變亮，燈A2立即變亮 C．電路工作穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈A1、A2同時(shí)閃亮一下后逐漸熄滅 D．電路工作穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈A1逐漸熄滅，燈A2立即熄滅（2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬）某同學(xué)根據(jù)電磁學(xué)的相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)了這樣的太空單車原理圖：在銅質(zhì)輪子的外側(cè)有一些磁鐵（與輪子不接觸），人在健身時(shí)帶動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵會(huì)對(duì)輪子產(chǎn)生阻礙，磁鐵與輪子間的距離可以改變，則下列說法正確的是（）A．輪子受到的阻力大小與其材料電阻率無關(guān) B．若輪子用絕緣材料替換，也能保證相同的效果 C．輪子受到的阻力主要來源于銅制輪內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流受到的安培力 D．磁鐵與輪子間距離不變時(shí)，輪子轉(zhuǎn)速越大，受到的阻力越?。?022秋?松山區(qū)校級(jí)期末）如圖1、2為演示自感現(xiàn)象的電路圖，燈泡A1和A2規(guī)格相同，L1和L2為線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S1，燈A1逐漸變亮，最終A1與A2的亮度相同；斷開開關(guān)S2瞬間，燈A3突然閃亮、隨后逐漸變暗。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．圖1中，變阻器R與L1的阻值相同 B．圖1中，斷開S1瞬間，燈A2將突然閃亮，隨后A1和A2逐漸變暗 C．圖2中，燈A3的阻值大于L2的阻值 D．圖2中，閉合S2待電路穩(wěn)定后，燈A3中電流小于L2中電流2.4自感與互感模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一互感現(xiàn)象【情境導(dǎo)入】如圖所示，在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？答案兩個(gè)線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)使穿過另一個(gè)線圈的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【知識(shí)梳理】1．互感和互感電動(dòng)勢(shì)：兩個(gè)相互靠近且沒有導(dǎo)線相連的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫作互感，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作互感電動(dòng)勢(shì)．2．應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的．3．危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個(gè)相互靠近的電路之間．在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作．【重難詮釋】1．當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)就發(fā)生變化，變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，在感生電場(chǎng)的作用下，另一個(gè)線圈中的自由電荷定向運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．2．一個(gè)線圈中電流變化越快(電流的變化率越大)，另一個(gè)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大．3．應(yīng)用與危害(1)應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的磁性天線都是利用互感現(xiàn)象制成的．(2)危害：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，這時(shí)要設(shè)法減小電路間的互感．例如在電路板刻制時(shí)就要設(shè)法減小電路間的互感現(xiàn)象．（多選）（2023?河南模擬）線圈L1、L2繞在同一個(gè)鐵芯上，組成如圖所示的電路，開始時(shí)，電鍵K1、K2均斷開，下列操作能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是（）A．先閉合K1，穩(wěn)定后再閉合K2 B．先閉合K2，過一會(huì)兒再閉合K1 C．K1、K2均閉合，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，突然斷開K1 D．K1、K2均閉合，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，突然斷開K2【解答】解：A、先閉合K1，穩(wěn)定后再閉合K2，L2中的磁通量不會(huì)變化，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能使電流表指針偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B、先閉合K2，過一會(huì)兒再閉合K1，L1中的磁通量增大，引起L2中的磁通量增大，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，能使電流表指針偏轉(zhuǎn)，故B正確；C、K1、K2均閉合，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，突然斷開K1，L1中的磁通量減小，引起L2中的磁通量減小，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，能使電流表指針偏轉(zhuǎn)，故C正確；D、K1、K2均閉合，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，突然斷開K2，L2中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能使電流表指針偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。故選：BC。（2022?海淀區(qū)校級(jí)三模）某同學(xué)通過學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，利用實(shí)驗(yàn)室里的線圈自制了一個(gè)放大版的手機(jī)揚(yáng)聲器，裝置如圖所示。兩個(gè)匝數(shù)不同的線圈A、B之間沒有導(dǎo)線相連，線圈A與手機(jī)的音頻輸出端連接，線圈B與音響連接。為檢驗(yàn)該裝置是否能正常工作及其播放效果，現(xiàn)將線圈A插入線圈B中，則下列說法正確的是（）A．因A、B兩線圈之間未用導(dǎo)線連通，所以該揚(yáng)聲裝置不可能發(fā)出聲音 B．線圈B中產(chǎn)生變化的電流使音響發(fā)聲 C．將A、B線圈互換，音響的播放效果不變 D．在A線圈中插入鐵芯，音響的播放效果不變【解答】解：AB、該裝置采用了電磁感應(yīng)原理，如果線圈A中為交變電流信號(hào)，則在線圈子B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流也為交流電，音響能發(fā)出由手機(jī)輸出的聲音，故A錯(cuò)誤，B正確；C、由于兩線圈的匝數(shù)不同，所以將兩線圈互換時(shí)，音響的播放效果不同，故C錯(cuò)誤；D、在A線圈中插入鐵芯，磁場(chǎng)變強(qiáng)，感應(yīng)電流變強(qiáng)，音響的播放效果將會(huì)更好，故D錯(cuò)誤。故選：B。知識(shí)點(diǎn)二自感現(xiàn)象【情境導(dǎo)入】1．按照如圖所示電路圖連接電路．(1)開關(guān)S接通時(shí)，燈泡1和2的發(fā)光情況有什么不同？(2)根據(jù)楞次定律結(jié)合電路圖分析該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．答案(1)燈泡2立即發(fā)光，而燈泡1是逐漸亮起來的．(2)接通電源的瞬間，電流增加，線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙電流的增加，所以燈泡1慢慢地亮起來．2.按照如圖所示電路圖連接電路．(1)若燈泡的電阻小于線圈L的直流電阻，先閉合開關(guān)使燈泡發(fā)光，穩(wěn)定后斷開開關(guān)．觀察開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度變化，并解釋原因．若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，燈泡的亮度如何變化？(2)開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相同嗎？答案(1)燈泡逐漸熄滅．開關(guān)斷開時(shí)，通過線圈L的電流減小，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈L中的電流減小，線圈中產(chǎn)生與原方向相同的電流，與燈泡構(gòu)成閉合回路，所以燈泡逐漸熄滅．若燈泡電阻大于線圈L的直流電阻，則燈泡先閃亮一下再逐漸熄滅．(2)開關(guān)閉合時(shí)，燈泡中的電流方向向左，開關(guān)斷開瞬間，燈泡中的電流方向向右，所以開關(guān)斷開前后，流過燈泡的電流方向相反．【知識(shí)梳理】當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為自感．由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì)．【重難詮釋】1．對(duì)自感現(xiàn)象的理解自感現(xiàn)象是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，遵守法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．2．對(duì)自感電動(dòng)勢(shì)的理解(1)產(chǎn)生原因通過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而在線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(2)自感電動(dòng)勢(shì)的方向當(dāng)原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相同(