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选择性必修二第二章第3节
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
一、1.感生电场 的产生：
2.感生电场与静电场的区别？
3.如何确定感生电场的方向？
二、1.感生电动势：
2.感生电动势的非静电力是：
磁场变强
要使电子能加速，磁场应增加还是减小？
感生电动势 动生电动势
产生原因 磁场的变化 导体做切割磁感线运动
移动电荷
的非静电力 感生电场对自由电荷的电场力 导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力
回路中相
当于电源的部分 处于变化磁场中的线圈部分 做切割磁感线运动的导体
感生电动势与动生电动势的比较
利用涡流的实例1：真空冶炼的优点是什么？
利用涡流的实例2
利用涡流的实例3（同类：车站安检）
防止有害涡流的实例
电磁阻尼实例
电磁阻尼实例
电磁阻尼实例
电磁驱动实例
电磁驱动实例
例题1
下列关于涡流的说法中正确的是(　　)
A．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
B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流
C．涡流有热效应，但没有磁效应
D．在硅钢中不能产生涡流
答案　A
例题2
如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子a和b以相同的动能在匀强磁场中运动，a从磁感应强度为B1，的区域运动到磁感应强度为B2的区域，已知B2>B1；b开始在磁感应强度为B1的圆形磁场中做匀速圆周运动，然后磁感应强度逐渐增加到B2。则a、b两粒子动能的变化情况是(　　)
A．a不变，b增大 B．a不变，b减小
C．a、b都增大 D．a、b都不变
例4.如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，磁场宽度大于球的直径。铜球在A点由静止释放，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是(　　)
A．A、B两点在同一水平线上
B．A点高于B点
C．A点低于B点
D．无法比较A点与B点的高度
解析　铜球在进入和穿出磁场的过程中，穿过金属球的磁通量发生变化，球中产生涡流，进而产生电热，因此球的机械能减少，故A点高于B点，B项正确，A、C、D三项错误。
答案　B
练习
1．如图所示，使一个铜盘绕其竖直轴OO′转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则(　　)
A．铜盘转动将变慢
B．铜盘转动将变快
C．铜盘仍以原来的转速转动
D．铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的上下两端的极性来决定
答案　A
2.如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将(　　)
A．不变 B．增加
C．减少 D．以上情况都可能
解析　当磁感应强度均匀增大时，在纸平面方向上将产生逆时针环绕的电场，对带正电的粒子做正功，使其动能增加。故选B。
答案　B
3.某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，从上向下看方向为顺时针方向，这可能是(　　)
A．沿AB方向的磁场在迅速减弱
B．沿AB方向的磁场在迅速增强
C．沿BA方向的磁场在迅速增强
D．沿BA方向的磁场在迅速减弱
解析　由安培定则可知，感应电场产生的磁场方向竖直向下，如果磁场方向沿AB方向，则感应磁场与原磁场方向相同，由楞次定律可知，原磁场在减弱，故A项正确，B项错误；如果磁场方向沿BA方向，则感应磁场方向与原磁场方向相反，由楞次定律可知，原磁场在增强，故C项正确，D项错误。
答案　AC
4．如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有(　　)
A．增加线圈的匝数
B．提高交流电源的频率
C．将金属杯换为瓷杯
D．取走线圈中的铁芯
答案　AB
5.1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是(　　)
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动
答案　AB
解析　当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，A项正确；圆盘内的涡电流产生的磁场对磁针施加磁场力作用，导致磁针转动，B项正确；由于圆盘中心正上方悬挂小磁针，在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量不变，C项错误；电流是自由电荷定向移动形成的，圆盘呈电中性，本身没有多余的电荷，因此不会形成电流，D项错误。
答案　AB

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