2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）07 A渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動 基礎版

2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）07A渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動基礎版渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動知識點：渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動一、電磁感應現(xiàn)象中的感生電場1．感生電場麥克斯韋認為：磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，這種電場叫作感生電場．2．感生電動勢由感生電場產(chǎn)生的電動勢叫感生電動勢．3．電子感應加速器電子感應加速器是利用感生電場使電子加速的設備，當電磁鐵線圈中電流的大小、方向發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場使電子加速．二、渦流1．渦流：當線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導體中都會產(chǎn)生感應電流，用圖表示這樣的感應電流，就像水中的旋渦，所以把它叫作渦電流，簡稱渦流．2．渦流大小的決定因素：磁場變化越快(eq\f(ΔB,Δt)越大)，導體的橫截面積S越大，導體材料的電阻率越小，形成的渦流就越大．三、電磁阻尼當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼．四、電磁驅(qū)動若磁場相對于導體轉(zhuǎn)動，在導體中會產(chǎn)生感應電流，感應電流使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動．技巧點撥一、電磁感應現(xiàn)象中的感生電場1．變化的磁場周圍產(chǎn)生感生電場，與閉合電路是否存在無關．如果在變化的磁場中放一個閉合電路，自由電荷在感生電場的作用下發(fā)生定向移動．2．感生電場可用電場線形象描述．感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的，而靜電場的電場線不閉合．3．感生電場的方向根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則判斷，感生電動勢的大小由法拉第電磁感應定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)計算．二、渦流1．產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)塊狀金屬放在變化的磁場中．(2)塊狀金屬進出磁場或在非勻強磁場中運動．2．產(chǎn)生渦流時的能量轉(zhuǎn)化(1)金屬塊在變化的磁場中，磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(2)金屬塊進出磁場或在非勻強磁場中運動，由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．3．渦流的應用與防止(1)應用：真空冶煉爐、探雷器、安檢門等．(2)防止：為了減小電動機、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．三、電磁阻尼和電磁驅(qū)動電磁阻尼電磁驅(qū)動不同點成因由導體在磁場中運動形成的由磁場運動而形成的效果安培力方向與導體運動方向相反，為阻力安培力方向與導體運動方向相同，為動力能量轉(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)能磁場能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導體的機械能共同點兩者都是電磁感應現(xiàn)象，導體受到的安培力都是阻礙導體與磁場間的相對運動例題精練1．（2021春?舟山期末）隨著智能手機的發(fā)展，電池低容量和手機高耗能之間的矛盾越來越突出，手機無線充電技術間接解決了智能手機電池不耐用的問題．在不久的將來各大公共場所都會裝有這種設備，用戶可以隨時進行無線充電，十分便捷．如圖所示，電磁感應式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量．當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應出電流，最終實現(xiàn)為手機電池充電．在充電過程中（）A．受電線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場恒定不變 B．送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化 C．送電線圈和受電線圈無法通過互感實現(xiàn)能量傳遞 D．由于手機和基座沒有導線連接，所以傳遞能量沒有損失2．（2021?濱海新區(qū)模擬）如今共享單車隨處可見，與大多山地自行車相比，共享單車具有以下特點：①質(zhì)量更小更輕便；②科技含量更高，攜帶GPS模塊和SIM卡便于定位和傳輸信息；③每輛車自帶二維碼，以方便手機掃描進行連接；④自行車可通過車輪轉(zhuǎn)動給車內(nèi)電池進行充電。根據(jù)以上信息，下列說法不正確的是（）A．共享單車比山地自行車慣性更大更容易改變運動狀態(tài) B．App上定位共享單車位置信息須通過人造通訊衛(wèi)星 C．共享單車和手機之間是靠電磁波傳遞信息 D．共享單車內(nèi)部電源的充電是利用電磁感應原理實現(xiàn)的隨堂練習1．（2021?南山區(qū)校級模擬）學完電磁感應渦流的知識后，某個同學回家制作了一個簡易加熱器，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間，下列措施可行的有（）A．降低交流電源的頻率 B．增加線圈的匝數(shù) C．將金屬杯換為陶瓷杯 D．將交流電源換成電動勢更大的直流電源2．（2021春?湖南月考）無線充電設備給手機充電的情景圖如圖所示，無線充電利用的原理主要是（）A．互感 B．自感 C．電流的熱效應 D．電流的化學效應3．（2021?梅州二模）無線充電技術能實現(xiàn)能量的無線傳輸，如圖是無線充電設備給手機充電，下列關于無線充電的說法正確的是（）A．充電的原理主要利用了自感 B．充電設備與手機不接觸也能充電 C．充電設備與手機的充電電流一定相等 D．充電設備中的線圈通恒定電流也可以對手機無線充電綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2021?江蘇模擬）四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測器在地面上進行探測定位，探測器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場，在地下的被測金屬物中感應出電流，感應電流的磁場又影響線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報，則（）A．發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場是恒定磁場 B．被測金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流 C．探測的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強弱無關 D．探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報2．（2021?潮州二模）無線充電技術發(fā)展至今，在消費電子領域的發(fā)展已經(jīng)取得不錯的成績，如手機無線充電、電動牙刷無線充電等。以下與無線充電技術應用了相同物理原理的是（）A．電磁爐 B．磁流體發(fā)電機 C．電磁軌道炮 D．質(zhì)譜儀3．（2021春?湖北月考）下列是課本中四幅插圖，關于這四幅插圖下列說法正確的是（）A．圖甲中，賽車的質(zhì)量不是很大，卻安裝著強勁的發(fā)動機，可以獲得很大的慣性 B．圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈自身產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬 C．圖丙是李輝用多用電表的歐姆擋測量變壓器線圈電阻，劉偉手握線圈裸露的兩端協(xié)助測量，李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊說明歐姆擋內(nèi)電池電動勢很高 D．圖丁中，無論小錘用多大的力去打擊彈性金屬片，A、B兩球總是同時落地4．（2021春?壽縣校級月考）關于渦流，下列說法中錯誤是（）A．真空冶煉爐是利用通電導線的發(fā)熱來熔化金屬的裝置 B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場產(chǎn)生的 C．阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動 D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，能減小渦流5．（2021?汕頭一模）在物理興趣小組的活動中，某同學將輕質(zhì)圓形鋁板用細棉線懸掛在固定點O上，鋁板可以繞O點自由擺動，如圖所示。在平行于鋁板的豎直面內(nèi)將一豎放的條形磁鐵在鋁板附近左右來回拉動（與鋁板始終不相碰），若空氣流動對鋁板的影響可忽略不計，則下列對這個實驗結(jié)果的判斷，正確的是（）A．鋁板內(nèi)不會產(chǎn)生感應電動勢 B．鋁板內(nèi)能產(chǎn)生感應電動勢但不會產(chǎn)生感應電流 C．鋁板可以在安培力的作用下擺動起來 D．鋁板始終保持靜止不動6．（2020秋?吉安期末）下列圖中的設備或元件沒有利用渦流的是（）A．探測貴重金屬的探測器 B．變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯 C．用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐 D．磁電式儀表的線圈用鋁框做骨架7．（2020秋?興寧區(qū)校級期末）電和磁現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應用，下列說法正確的是（）A．圖中，如果線圈B閉合，開關S斷開時將不會產(chǎn)生延時效果 B．圖中，閉合開關，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應電流，通過R的電流自上而下 C．圖中，若該元件用金屬材料制作，則通入圖示的電流時，上表面電勢比下表面電勢低 D．圖中，給電磁爐接通恒定電流，可以在鍋底產(chǎn)生渦流，給鍋中食物加熱8．（2020秋?湖北期末）近年來，無線充電成為一項新科技，利用電磁感應原理來實現(xiàn)無線充電是比較成熟的一種方式。電動汽車無線充電方式有多種，其中之一的基本原理如圖所示：路面下依次鋪設圓形線圈，相鄰兩個線圈由供電裝置通以方向相反、大小相同的恒定電流，車身底部固定著感應線圈，通過充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時，就可以邊行駛邊充電，在汽車勻速行駛的過程中，下列說法正確的是（）A．車身感應線圈經(jīng)過路面通電線圈時，一定受到安培力，會阻礙汽車運動 B．車身感應線圈中產(chǎn)生方向改變、大小不變的電流 C．車身感應線圈中電流的磁場方向一定與路面線圈中電流的磁場方向相反 D．給路面下的線圈通以同向電流，不會影響充電效果9．（2020秋?廈門期末）無線充電是近年發(fā)展起來的新技術，如圖所示，該技術通過交變磁場在發(fā)射線圈和接收線圈間傳輸能量，內(nèi)置接收線圈的手機可以直接放在無線充電基座上進行充電。關于無線充電的說法正確的是（）A．無線充電效率高，線圈不發(fā)熱 B．無線充電基座可以用穩(wěn)恒直流電源供電 C．無線充電過程主要利用了電磁感應原理 D．無線充電基座可以對所有手機進行無線充電10．（2020秋?沈陽期末）電磁感應現(xiàn)象揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設備。以下電器中，利用了電磁感應原理的是（）A．變壓器 B．白熾燈 C．洗衣機 D．電吹風11．（2020秋?閔行區(qū)期末）下面四種常用電器中哪一個應用的物理規(guī)律與其他三個不同（）A．動圈式麥克風 B．動圈式揚聲器 C．家用電磁爐 D．無線充電器12．（2021?昆山市校級模擬）電磁驅(qū)動是21世紀初問世的新概念，該技術被視為將帶來交通工具大革命。多國科學家都致力于此項研究。據(jù)2015年央廣新聞報道，美國國家航空航天局NASA在真空成功試驗了電磁驅(qū)動引擎，如果得以應用，該技術將在未來的星際旅行中派上大用場。在日常生活中，比如摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表就是利用了電磁驅(qū)動原理。如圖所示，是磁性式轉(zhuǎn)速表及其原理圖，關于磁性式轉(zhuǎn)速的電磁驅(qū)動原理，下列說法正確的是（）A．鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動 B．永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生運動的磁場，在鋁盤中產(chǎn)生感應電流，感應電流使鋁盤受磁場力而轉(zhuǎn)動 C．鋁盤轉(zhuǎn)動的方向與永久磁體轉(zhuǎn)動方向相反 D．由于鋁盤和永久磁體被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動是完全同步的13．（2020秋?豐臺區(qū)校級期末）關于渦流，下列說法中錯誤是（）A．真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置 B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的 C．阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動 D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流14．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）如圖所示，有一鋁質(zhì)圓形金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中（磁場寬度大于金屬球的直徑），小球（）A．整個過程勻速 B．進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程做加速運動 C．整個過程都做勻減速運動 D．穿出時的速度一定小于初速度15．（2021春?贛州期中）安檢門是一個用于安全檢查的“門”，“門框”內(nèi)有線圈’線圈中通有變化的電流。如果金屬物品通過安檢門，金屬中會被感應出渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而引起報警，關于這個安檢門的以下說法正確的是（）A．安檢門能檢查出毒販攜帶的毒品 B．安檢門能檢查出旅客攜帶的水果刀 C．如果“門框”的線圈中通上恒定電流，安檢門也能正常工作 D．安檢門工作時，主要利用了電流的熱效應原理16．（2021?江蘇模擬）隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進入人們的視線。小到手表、手機，大到電腦、電動汽車的充電，都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無線充電手機利用電磁感應方式無線充電的原理圖。關于電線充電，下列說法正確的是（）A．無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應” B．只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電 C．接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同 D．只要有無線充電底座，所有手機都可以進行無線充電17．（2021春?福州期中）下列實驗或器件應用渦流現(xiàn)象的是（）A．電磁感應實驗 B．日光燈電路 C．直流電動機 D．電磁灶18．（2020秋?會寧縣校級期中）下列情況中不可能產(chǎn)生渦流的是（）A．把金屬塊放于勻強磁場中 B．讓金屬塊在磁場中勻速運動 C．讓金屬塊在磁場中加速運動 D．把金屬塊放于變化的磁場中19．（2020秋?浙江月考）延時繼電器廣泛應用于電氣設備中線路的定時閉合或斷開控制，如斷開開關S后，一段時間后觸點C斷開；安檢門是檢測人員有無攜帶金屬物品的探測裝置，如游客攜帶金屬刀具過安檢門時，會觸發(fā)報警器報警；將一個彈簧線圈的上端固定在鐵架上，下端浸入導電液體中，分別在彈簧線圈上端和導電液體中接入穩(wěn)恒電源，彈簧線圈就會上下振動起來；用一蹄形磁鐵接近正在旋轉(zhuǎn)的銅盤，銅盤很快靜止下來。上述現(xiàn)象不涉及電磁感應的是（）A．延時繼電器 B．機場的安檢門 C．振動的彈簧 D．在磁場中旋轉(zhuǎn)的銅盤20．（2020?南京三模）以下場景與電磁感應無關的是（）A．電子束偏轉(zhuǎn) B．搖繩發(fā)電 C．金屬探測器 D．真空冶煉爐二．多選題（共10小題）21．（2021?海口模擬）隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進入人們的視線，小到手表、手機，大到電腦、電動汽車的充電，都已經(jīng)實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉(zhuǎn)化。圖給出了某品牌手機無線充電的原理圖。關于無線充電，下列說法正確的是（）A．充電底座要接到直流電源上 B．充電底座要接到交流電源上 C．無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應” D．接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同22．（2021春?浙江期中）下列哪項技術的應用原理與電磁感應現(xiàn)象有關（）A．復印機 B．電視機顯像管 C．手機無線充電 D．金屬探測器23．（2021春?番禺區(qū)校級期中）電磁感應現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應用，下列說法正確的是（）A．圖中利用了發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器，從而實現(xiàn)手機充電 B．圖中給電磁爐接通交變電流，可以在鍋底產(chǎn)生渦流，給鍋中食物加熱 C．圖中如果線圈B不閉合，S斷開將不會產(chǎn)生延時效果 D．圖中給電子感應加速器通以恒定電流時，被加速的電子獲得恒定的加速度24．（2020秋?陽泉期末）根據(jù)所學知識判斷下列哪些是對渦流的應用（）A．電磁爐 B．微波爐 C．冶煉金屬的感應爐 D．變壓器的硅鋼片鐵芯25．（2020秋?連云港期末）機場內(nèi)有用于安全檢查的安檢門，門框內(nèi)裝有探測線圈，乘客攜帶金屬物品通過安檢門時就會引起報警。下列說法正確的有（）A．安檢門內(nèi)的線圈產(chǎn)生的是穩(wěn)定磁場 B．安檢門內(nèi)的線圈產(chǎn)生的是變化磁場 C．金屬物品通過安檢門時，金屬內(nèi)會產(chǎn)生渦流 D．金屬物品通過安檢門時，探測線圈內(nèi)會產(chǎn)生渦流26．（2019秋?大連期末）動圈式揚聲器結(jié)構(gòu)如圖所示，線圈圓筒安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠自由運動。這樣的揚聲器有時也可以當話筒使用。關于其兩種應用的工作原理，下列的說法正確的是（）A．作為揚聲器使用時，是線圈受安培力作用帶動紙盆運動 B．作為揚聲器使用時，是線圈切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流 C．作為話筒使用時，是線圈受安培力作用帶動紙盆運動 D．作為話筒使用時，是線圈切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流27．（2019秋?陽泉期末）下列設備利用了自感現(xiàn)象和渦流的是（）A．電暖器 B．地雷探測器 C．電熨斗 D．電磁爐28．（2020秋?南京期中）下列現(xiàn)象中利用的原理主要是電磁感應的有（）A．如圖甲所示，真空冶煉爐外有線圈，線圈中通入高頻交流電，爐內(nèi)的金屬能迅速熔化 B．如圖乙所示，安檢門可以檢測金屬物品，如攜帶金屬刀具經(jīng)過時，會觸發(fā)報警 C．如圖丙所示，放在磁場中的玻璃皿內(nèi)盛有導電液體，其中心放一圓柱形電極，邊緣內(nèi)壁放一環(huán)形電極，通電后液體就會旋轉(zhuǎn)起來 D．如圖丁所示，用一蹄形磁鐵接近正在旋轉(zhuǎn)的銅盤，銅盤很快靜止下來29．（2020秋?啟東市校級月考）某手持式考試金屬探測器如圖所示，它能檢查出考生違規(guī)攜帶的電子通訊儲存設備。工作時，探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測金屬物中感應出電流，感應電流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報。則（）A．被測金屬物中產(chǎn)生的是恒定電流 B．被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流 C．探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報 D．違規(guī)攜帶的手機只有發(fā)出通訊信號時才會被探測到30．（2019秋?牡丹江期末）下列現(xiàn)象中利用渦流的是（）A．金屬探測器 B．變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊壓成鐵芯 C．用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐 D．磁電式儀表的線圈用鋁框做骨架渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動知識點：渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動一、電磁感應現(xiàn)象中的感生電場1．感生電場麥克斯韋認為：磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，這種電場叫作感生電場．2．感生電動勢由感生電場產(chǎn)生的電動勢叫感生電動勢．3．電子感應加速器電子感應加速器是利用感生電場使電子加速的設備，當電磁鐵線圈中電流的大小、方向發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場使電子加速．二、渦流1．渦流：當線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導體中都會產(chǎn)生感應電流，用圖表示這樣的感應電流，就像水中的旋渦，所以把它叫作渦電流，簡稱渦流．2．渦流大小的決定因素：磁場變化越快(eq\f(ΔB,Δt)越大)，導體的橫截面積S越大，導體材料的電阻率越小，形成的渦流就越大．三、電磁阻尼當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼．四、電磁驅(qū)動若磁場相對于導體轉(zhuǎn)動，在導體中會產(chǎn)生感應電流，感應電流使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動．技巧點撥一、電磁感應現(xiàn)象中的感生電場1．變化的磁場周圍產(chǎn)生感生電場，與閉合電路是否存在無關．如果在變化的磁場中放一個閉合電路，自由電荷在感生電場的作用下發(fā)生定向移動．2．感生電場可用電場線形象描述．感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的，而靜電場的電場線不閉合．3．感生電場的方向根據(jù)楞次定律用右手螺旋定則判斷，感生電動勢的大小由法拉第電磁感應定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)計算．二、渦流1．產(chǎn)生渦流的兩種情況(1)塊狀金屬放在變化的磁場中．(2)塊狀金屬進出磁場或在非勻強磁場中運動．2．產(chǎn)生渦流時的能量轉(zhuǎn)化(1)金屬塊在變化的磁場中，磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(2)金屬塊進出磁場或在非勻強磁場中運動，由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．3．渦流的應用與防止(1)應用：真空冶煉爐、探雷器、安檢門等．(2)防止：為了減小電動機、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．三、電磁阻尼和電磁驅(qū)動電磁阻尼電磁驅(qū)動不同點成因由導體在磁場中運動形成的由磁場運動而形成的效果安培力方向與導體運動方向相反，為阻力安培力方向與導體運動方向相同，為動力能量轉(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)能磁場能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導體的機械能共同點兩者都是電磁感應現(xiàn)象，導體受到的安培力都是阻礙導體與磁場間的相對運動例題精練1．（2021?珠海二模）高頻加熱是一種利用電磁感應來加熱材料的方式，其基本原理如圖所示，給線圈兩端ab通電，然后將材料棒放進線圈中，就能在材料內(nèi)部產(chǎn)生渦流，達到加熱的效果下列說法正確的是（）A．材料棒一般是金屬等導體 B．材料棒是絕緣體也能有很好的加熱效果 C．線圈兩端接恒定電流 D．材料棒的發(fā)熱主要是因為線圈通電發(fā)熱熱傳導引起2．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）渦流、電磁驅(qū)動和電磁阻尼都是電磁感應現(xiàn)象，三者常常有緊密聯(lián)系，下列說法正確的是（）A．圖甲中，如果在上下振動的碰鐵下固定一個鋁板，磁鐵振動時，鋁板中會產(chǎn)生渦流，渦流對碰鐵總有吸引作用 B．圖甲中，如果在上下振動的磁鐵下固定一個鋁板，磁鐵振動時，鋁板中會產(chǎn)生渦流，渦流對磁鐵總有排斥作用 C．圖乙中，豎直放置的蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動后，同軸的閉合線圈會同向轉(zhuǎn)動，這是電磁驅(qū)動現(xiàn)象 D．圖乙中，蹄形磁鐵勻速轉(zhuǎn)動時間足夠長，閉合線圈的轉(zhuǎn)速可以大于蹄形磁鐵的轉(zhuǎn)速隨堂練習1．（2021春?杭州期末）現(xiàn)代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。它的基本原理如圖甲所示，上、下為電磁體的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室。圖乙為真空室的俯視圖，電子在真空室中做圓周運動。電磁體線圈中電流可以變化，產(chǎn)生感生電場使電子加速。某時刻電磁體線圈中電流如圖所示，電子逆時針方向運動。下列說法中正確的是（）A．此時真空室中磁場方向由上向下 B．感生電場對電子的作用力給電子提供向心力 C．電子做圓周運動的向心加速度大小始終不變 D．為使電子加速，圖中電流應該由小變大2．（2021?諸暨市模擬）當交變電流通過導體時，交變的磁場會在導體內(nèi)部引起渦流，使電流在導體橫截面上的分布不再均勻，電流將主要地集中到導體表面，這種效應稱為趨膚效應。交變電流的頻率越高，趨膚效應越明顯。下列說法正確的是（）A．趨膚效應是一種靜電感應現(xiàn)象 B．趨膚效應使得導體的有效電阻減小 C．在遠距離輸電中，可提高交變電流頻率以減小輸電線上的損失 D．在高頻電路中，可用空心銅導線代替實心銅導線以節(jié)約線路成本3．（2021春?黃埔區(qū)校級期中）廣州二中高中部有不少電子設備，其中沒有應用了電磁感應原理的是（）A．教職工洗手間的紅外感應水龍頭 B．圖書館書籍的電子感應標簽 C．教工宿舍鐵門的電子感應鑰匙 D．教工宿舍使用的電磁爐綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2021春?荔灣區(qū)校級期中）以下為教材中的四幅圖，下列相關敘述錯誤的是（）A．甲圖是法拉第電磁感應實驗，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實驗發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象 B．乙圖是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬 C．丙圖是無軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動勢使空氣電離 D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應電流從而使音箱發(fā)聲，如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作2．（2021?昌平區(qū)二模）當交變電流通過導體時，由于交變電流激發(fā)的交變磁場會在導體內(nèi)部引起渦流，電流在導體橫截面上的分布不再是均勻的，這時電流將主要地集中到導體表面，這種效應稱為趨膚效應。電流的頻率越高，趨膚效應越明顯。下列說法不正確的是（）A．趨膚效應等效于導線的橫截面減小，電阻增大 B．利用趨膚效應，在高頻電路中可用空心銅導線代替實心銅導線，以節(jié)約銅材 C．在高頻高壓交流輸電線中心部分改用抗拉強度大、電阻率大的鋼絲會增加熱損耗 D．在高頻電路中使用多股相互絕緣細導線編織成束來代替同樣截面積的粗導線，可減小趨膚效應3．（2021?貴州模擬）現(xiàn)在部分手機已經(jīng)可以實現(xiàn)無線充電，其中一種無線充電主要通過在充電器面板和手機背面各安裝一個線圈來實現(xiàn)，如圖所示。下列說法正確的是（）A．若充電器線圈中通恒定電流，則手機線圈中將產(chǎn)生恒定電流 B．若充電器線圈中通正弦交變電流，則手機線圈中將產(chǎn)生交變電流 C．若充電器線圈中電流均勻增加，則手機線圈中電流一定均勻增加 D．若僅改變手機線圈匝數(shù)，手機線圈兩端電壓不會發(fā)生改變4．（2021春?山東月考）關于電磁感應現(xiàn)象，下列敘述正確的是（）A．真空冶煉爐利用渦流來冶煉合金鋼，優(yōu)點是可以冶煉高質(zhì)量的合金 B．手機無線充電原理是利用了電磁感應中的自感現(xiàn)象 C．交流感應電動機是利用電磁阻尼的原理工作的 D．磁電式儀表在運輸過程中，用導線將正負兩個接線柱相連，在震動顛簸中，線圈中產(chǎn)生感應電流，使指針偏角變大5．（2021春?奉新縣校級月考）下列說法中正確的有（）A．靈敏電流表在運輸時總要把兩接線柱用導體連接起來，是利用了電磁驅(qū)動 B．線框不閉合時，若穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中沒有感應電流和感應電動勢 C．安培提出了分子電流假說，奧斯特揭示了電流的磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象 D．用電磁爐加熱時，要特別注意安全，應選用塑料或瓷器做成的容器6．（2021?大連二模）如圖所示是一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈A和B。當開關S斷開后，電磁鐵還會繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時間，之后彈簧才把銜鐵D拉起，能做到延時的主要原因是（）A．線圈A中的電流逐漸減小 B．線圈B中產(chǎn)生了感應電流 C．鐵芯中有剩磁起主要作用 D．銜鐵D有剩磁起主要作用7．（2021?汕頭二模）圖甲所示為家庭電路中的漏電保護器，其原理簡圖如圖乙所示，變壓器原線圈由火線和零線并繞而成，副線圈接有控制器，當副線圈ab端有電壓時，控制器會控制脫扣開關斷開，從而起保護作用。下列哪種情況扣開關會斷開？（）A．用電器總功率過大 B．站在地面的人誤觸火線 C．雙孔插座中兩個線頭相碰 D．站在絕緣凳上的人雙手同時誤觸火線和零線8．（2021春?滕州市期中）管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。則下列說法正確的是（）A．該焊機也能焊接塑料圓管的接縫 B．線圈的電阻越大，焊接效果越好 C．線圈的電源換成直流電源也能進行焊接 D．圓管的接縫處電阻較大，產(chǎn)生的電熱較無接縫處大9．（2020秋?鄭州期末）下列所述不屬于渦流現(xiàn)象的是（）A．真空冶煉爐利用渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化 B．利用相互絕緣硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯是為了減少變壓器中的渦流 C．金屬探測器利用渦流工作 D．超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴包含金屬絲織物制成的工作服是為了減少渦流10．（2020秋?眉山期末）下列用電器主要利用了電磁感應原理的是（）A．激光打印機 B．直流電動機 C．電磁爐 D．電熨斗11．（2020秋?駐馬店期末）下面四幅圖展示了一些物理學的應用，下列說法正確的是（）A．甲圖，其工作原理是線圈通以變化電流后，在鍋體中產(chǎn)生渦流，進而發(fā)熱工作 B．乙圖，它可以指示南北方向，其工作原理是由于指針受到重力作用 C．丙圖，其內(nèi)部用包含金屬絲的織物制成，因為金屬絲很堅韌，有利于保護人體 D．丁圖，在運輸途中為防止指針猛烈偏轉(zhuǎn)而損壞，會將其正負接線柱用導線連接，這是利用了電磁感應中的電磁驅(qū)動現(xiàn)象12．（2020秋?東城區(qū)期末）動圈式話筒的結(jié)構(gòu)圖如圖所示，當對著話筒講話時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈跟隨一起振動，產(chǎn)生隨聲音變化的電流。下列說法正確的是（）A．動圈式話筒的原理與奧斯特實驗的原理相同 B．動圈式話筒的原理與電動機的原理相同 C．動圈式話筒將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號 D．線圈中的電流方向會隨著聲音變化，電流大小不會隨之變化13．（2021?二模擬）一次物理課上老師拿了一只微安表，用手左右晃動電表，讓同學們觀察表針相對表盤擺動的情況。然后用導線把微安表的兩個接線柱連在一起，再次以同樣的方式晃動電表，讓同學們觀察表針相對表盤擺動的情況。下列判斷和解釋正確的是（）A．不連接接線柱時，晃動電表.由于表內(nèi)線框切制磁感線，產(chǎn)生感應電動勢從而引起表針擺動 B．連接接線柱后，晃動電表，電表自身形成的閉合回路，造成表針打偏、失靈等 C．連接接線柱后，晃動電表，由于電磁阻尼，表針晃動幅度會變小，并能較快停下 D．第二次實驗時，表針相對于表盤擺動的幅度比第一次實驗時擺動的幅度大14．（2020秋?龍?zhí)秴^(qū)校級期末）機場的安檢門可以利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品，安檢門中接有線圈，線圈中通以交變電流關于其工作原理，以下說法正確的是（）A．人身上攜帶的金屬物品會被地磁場磁化，在線圈中產(chǎn)生感應電流 B．人體在線圈交變電流產(chǎn)生的磁場中運動，產(chǎn)生感應電動勢并在金屬物品中產(chǎn)生感應電流 C．線圈產(chǎn)生的交變磁場不會在金屬物品中產(chǎn)生交變的感應電流 D．金屬物品中感應電流產(chǎn)生的交變磁場會在線圈中產(chǎn)生感應電流15．（2020春?昆明期中）固定電話機中的話筒工作時，用到的物理原理是（）A．電流的熱效應 B．電磁感應 C．渦流 D．電流的磁效應16．（2020秋?思明區(qū)校級月考）1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一個銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中以圓盤中心的豎直線為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）A．圓盤被指南針的磁場磁化后帶有了磁性，沒有產(chǎn)生感應電流 B．磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量沒有發(fā)生變化，圓盤內(nèi)沒有產(chǎn)生感應電流 C．圓盤中電荷隨圓盤一起運動形成了電流，這個電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動 D．圓盤轉(zhuǎn)動過程中，在圓盤內(nèi)產(chǎn)生了感應電流，這個電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動17．（2020秋?如皋市月考）下列不涉及電磁感應的是（）A．延時繼電器 B．機場的安檢門 C．霍爾效應現(xiàn)象 D．在磁場中旋轉(zhuǎn)的銅盤18．（2020春?沭陽縣期中）以下現(xiàn)象中不屬于渦流現(xiàn)象的是（）A．電磁爐工作時，變化的磁場使面板上方的鐵鍋底部產(chǎn)生渦流，鐵鍋迅速發(fā)熱，從而達到加熱食物的目的 B．電動機、變壓器的線圈都繞在鐵芯上，線圈中流過變化的電流，在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱 C．冶煉合金鋼的真空冶煉爐爐外有線圈，線圈中通入迅速變化的電流，爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流 D．機場、車站和重要活動場所的安檢門可以探測人隨身攜帶的違禁物品19．（2020春?羅平縣校級月考）關于電磁灶的加熱原理，下列說法正確的是（）①電磁灶加熱與微波爐加熱原理是一樣的②電磁灶是利用電磁感應原理制成的③電磁灶是熱量從灶口傳遞給鍋中的食物達到加熱的目的④電磁灶工作時，灶不會生熱A．②④ B．①③ C．①② D．②③20．（2020?濰坊模擬）隨著科技的不斷發(fā)展，小到手表、手機，大到電腦、電動汽車，都已經(jīng)在無線充電方面實現(xiàn)了從理論研發(fā)到實際應用的轉(zhuǎn)化。如圖所示為某品牌手機無線充電的原理圖，下列說法正確的是（）A．無線充電時，手機上接收線圈的工作原理是“電流的磁效應” B．發(fā)送端和接收端間的距離不影響充電的效率 C．所有手機都能用該品牌無線底座進行無線充電 D．接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同二．多選題（共10小題）21．（2021?保定二模）動能回收系統(tǒng)能夠提高電動車的續(xù)航能力，在電動車剎車瞬間，電源與電動車的電動機斷開，同時啟動動能回收系統(tǒng)，車輪帶動電機轉(zhuǎn)動向蓄電池充電，實現(xiàn)動能的回收，下列說法中正確的是（）A．動能回收技術應用了磁場對電流的驅(qū)動原理 B．動能回收技術應用了電磁感應的原理 C．隨著技術的進步，動能回收的效率可以達到100% D．如果關閉此系統(tǒng)，剎車時汽車的動能將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并被耗散掉22．（2021春?黃埔區(qū)校級期中）圖甲為手機無線充電實物圖。當我們把手機放在圖中“圓盤”上時，只要給圓盤接上電源，就可以給手機充電了。如圖乙所示，“圓盤”內(nèi)部有一個發(fā)射線圈，給發(fā)射線圈接入電源，就能在手機內(nèi)部的接收線圈中產(chǎn)生合適的電壓給手機電池充電，從而實現(xiàn)無線充電。下列說法正確的是（）A．發(fā)射線圈接入直流電源，接收線圈將產(chǎn)生恒定的電流 B．發(fā)射線圈接入均勻變化的電源，接收線圈將產(chǎn)生大小恒定的電流 C．發(fā)射線圈的電流變化越大，接收線圈中感應電動勢越大 D．發(fā)射線圈的電流變化率越大，接收線圈中感應電動勢越大23．（2021?宿州三模）手機的無線充電原理如圖所示。已知發(fā)射線圈的兩端電壓為220V，接收線圈的兩端電壓為5.4V，假設充電時無漏磁。下列說法正確的是（）A．無線充電工作原理是“電流的磁效應” B．無線充電工作原理是“電磁感應” C．無線充電發(fā)射線圈與接收線圈匝數(shù)比為1100：27 D．充電時接收線圈始終有收縮的趨勢24．（2021春?菏澤期中）關于渦流，下列說法中正確是（）A．真空冶煉爐是利用通電導線的發(fā)熱來熔化金屬的裝置 B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產(chǎn)生的 C