文档内容
第二章 电磁感应
第 3 节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
一、单选题
1．高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，
将焊缝融化焊接，要使焊接处产生的热量较大，下列措施不可采用是（ ）
A．减小焊接缝的接触电阻
B．增大焊接缝的接触电阻
C．增大交变电流的电压
D．增大交变电流的频率
【答案】A
【详解】
AB．增大电阻，在相同电流下，焊缝处热功率大，温度升的很高，故B正确，不符合题意，A错
误，符合题意。
C．当增大交变电流的电压，线圈中交流电流增大，则磁通量变化率增大，因此产生感应电动势增
大，感应电流也增大，所以焊接时产生的热量也增大，故C正确，不符合题意；
D．高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法
拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，
感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．零刻度在表盘正中间的电流计，非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作
用达到平衡时，指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难。在指针转轴上装上的扇形铝框
或扇形铝板，在合适区域加上磁场，可以解决此困难。下列方案合理的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A． B． C． D．
【答案】D
【详解】
AC．如图所示，当指针向左偏转时，铝框或铝板可能会离开磁场，产生不了涡流，起不到电磁阻
尼的作用，指针不能很快停下，A、C方案不合理，AC错误；
B．此图是铝框，磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割磁感线，不能产生感应
电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，B方案不合理，B错误；
D．此图是铝板，磁场在铝板中间，无论指针偏转角度大小，都会在铝板上产生涡流，起到电磁阻
尼的作用，指针会很快稳定的停下，便于读数，D方案合理，D正确。
故选D。
3．如图所示，磁电式电流表的线圈常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，铝框的两端装有转轴，
转轴的两边各有一个螺旋弹簧（绕制方向相反），关于磁电式电流表下列说法正确的是（ ）
A．线圈通电后，由于螺旋弹簧的弹力作用，可以使指针尽快稳定下来
B．线圈通电后，由于铝框中的电磁阻尼作用，可以使指针尽快稳定下来
C．线圈骨架换成塑料，通电后也可以使指针尽快稳定下来
D．在运输时要把正负接线柱用导线连在一起，主要是为了增强铝框中的电磁阻尼作用
【答案】B
【详解】
AB．常用铝框做骨架，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，利用了铝框的电磁阻尼作用，故A错误，B正确；
C．塑料做骨架因不能导电则达不到电磁阻尼的作用，故C错误；
D．在运输时要把正负接线柱用导线连在一起，是接通回路能产生铝框中的电磁阻尼作用，而不能
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂增强，故D错误；
故选B。
4．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流
在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于（ ）
A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd
【答案】D
【详解】
磁感线环绕的方向沿着闭合铁芯，根据楞次定律及右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向垂直于图
示变压器铁芯的正面，即与图示abcd面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅
钢片应平行于平面aehd，故选D。
5．有一种手持金属探测器实物及其结构原理图可简化为图所示。探测器运用的是电磁感应原理，
发射线圈（外环）可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场；内环线圈是接收线圈，用
来收集被查金属物发出的磁场（接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场）。随着发射线圈产生的
磁场方向反复变化，它会与所遇的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的磁场，来自金
属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。若发射线圈产生向下且增强的磁场，
则下列说法中正确的是（ ）
A．金属物产生的感应磁场的方向竖直向下
B．金属物中的涡流从上往下看是沿顺时针方向
C．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，接收线圈会产生微弱的电流，此类探测器相应的元件就是
依据这一电流进行报警的
D．如果金属物中某时刻发出向上的磁场，那么接收线圈中的感应电流方向从上往下看是沿逆时针
方向
【答案】C
【详解】
A．由题知探测器发射线圈发出的磁场竖直向下且增强，根据楞次定律可确定金属物中感应电流产
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂生的磁场方向应竖直向上，用安培定则可判断金属物中的感应电流的方向，从上往下看是沿逆时针
方向，故AB错误；
C．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，会引起接收线圈产生微弱的电流，使探测器报警，故C正
确；
D．如果金属中发出向上逐渐增加的磁场，根据楞次定律及安培定则可判断接收线圈感应电流从上
向下看为顺时针方向，故D错误。
故选C。
6．如图所示，蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动。从上向下看，当磁铁逆时针转动时，
则（ ）
A．线圈将逆时针转动，转速与磁铁相同
B．线圈将逆时针转动，转速比磁铁大
C．线圈转动时将产生感应电流
D．线圈转动时感应电流的方向始终是abcda
【答案】C
【详解】
AB．由楞次定律的推广含义可知，线圈将与磁极同向转动，但转动的角速度一定小于磁铁转动的
角速度。如两者的角速度相同，磁感线与线圈处于相对静止，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，
故AB错误；
C．当磁铁逆时针转动时，相当于磁铁不动而线圈顺时针旋转切割磁感线，线圈中产生感应电流，
故C正确；
D．当线圈相对磁铁转过 时电流方向不再是abcda，故D错误。
故选C。
7．健身车的磁控阻力原理如图所示，在铜质飞轮的外侧有一些磁铁（与飞轮不接触），人在健身
时带动飞轮转动，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动控制拉杆可以改变磁铁与飞轮间的距离。则
（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．飞轮受到阻力大小与其材料密度有关
B．飞轮受到阻力大小与其材料电阻率无关
C．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，其受到的阻力越小
D．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，其受到阻力越大
【答案】D
【详解】
AB．轮在磁场中做切割磁感线的运动，所以会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，
磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于磁
铁对它的安培力，而安培力的大小与其材料的电阻率有关，与其密度无关，AB错误；
C．磁铁越靠近飞轮,飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上
产生的感应电动势越大，感应电流越大，安培力越大，飞轮受到的阻力越大，C错误；
D．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮的转速越大，则飞轮上产生的感应电动势越大，感应电流越大，
安培力越大，飞轮受到的阻力越大，D正确。
故选D。
8．弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下振动，磁铁的振动幅度不变。若在振动过程
中把线圈靠近磁铁，如图所示，观察磁铁的振幅将会发现（ ）
A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变
B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C．S闭合或断开，磁铁的振动幅度不变
D．S闭合或断开，磁铁的振动幅度均发生变化
【答案】A
【详解】
当S闭合后，线圈构成闭合回路，当条形磁铁竖直运动时，穿过线圈的磁通量发生变化，
从而使线圈产生感应电流，由楞次定律可得，感应电流的磁场阻碍磁铁的运动，使振幅减小，不闭
合线圈，不会产生感应电流，振幅不变
故选A。
9．如图所示为实验室所用的某种灵敏天平，安装在天平臂一端（图中的右端）的金属片置于蹄形
磁铁的两个磁极之间，该装置有利于振动的天平臂迅速平静下来，现因物体放置在秤上引起天平臂
的摆动带动金属片上下运动，则以下说法正确的是（ ）
A．当金属片上下运动，由于穿过金属片的磁通量没有发生变化，因此金属片中没有感应电流
B．当金属片上下运动时，金属片中会产生逆时针方向的涡流
C．当金属片向上运动时，金属片受到向下的磁场力
D．由于金属片在上下运动，受到的磁场力总是阻碍金属片的运动，使其机械能转化为内能，导致
物体质量测量值偏小
【答案】C
【详解】
A．当金属片上下运动，由于穿过金属片的磁通量发生变化，因此金属片中产生感应电流，A错误；
B．当金属片上下运动时，金属片中会产生方向变化的涡流，涡流的方向与金属片的运动方向有关，
B错误；
C．当金属片向上运动时，根据“来拒去留”原则，金属片受到向下的磁场力，C正确；
D．当天平静止时，磁场力消失，不会导致物体质量测量值偏小，D错误。
故选C。
10．如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一粗细和大小相同的铝环，B环封闭，A环有一个小缺
口。横杆可绕中心点自由转动，老师拿条形磁铁插向其中一个小环，同学们看到的现象及现象分析
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂正确的是（ ）
A．磁铁N极插向A环，A环上会产生顺时针方向的感应电流
B．磁铁N极插向B环，B环上会产生逆时针方向的感应电流
C．磁铁插向A环，横杆会发生转动，这是电磁驱动现象
D．磁铁插向B环，横杆会发生转动，这是电磁阻尼现象
【答案】B
【详解】
AC．A环不闭合，磁铁插向A环时，不产生感应电流，环不受力，横杆不转动，AC错误；
B．B环闭合，磁铁插向B环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动；根据楞次定
律可知，阻碍相对运动，横杆逆时针转动，B正确
D．磁铁插向B环，横杆逆时针转动，这是电磁驱动，不是电磁阻尼现象，D错误。
故选B。
二、多选题
11．为了保护微安表，在运输电表时通常用导线把正负接线柱连接在一起。这一巧妙设计与下列哪
些选项有着相同的物理规律（ ）
A．闭合电路欧姆定律
B．被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷
C．避雷针尾端通常深入地下，与一块大的金属板连接在一起
D．伽利略理想斜面实验中小球总是滚到相同高度
【答案】AC
【详解】
微安表在运输中指针晃动可以产生电势差，我们把正负极接通消除电势差才会安全，闭合电路原理
即利用电源电势差；避雷针与大金属板接通也是消除电势差；被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，是
为了产生电荷；伽利略理想斜面实验中小球总是滚到相同高度，与电势差无关。故AC正确，BD
错误。
故选AC。
12．下列四个图都与涡流有关，其中说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B．自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
C．电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流
【答案】AD
【详解】
A．真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金
属的，故A正确；
B．金属探测器中变化电流遇到金属物体，在被测金属中上产生涡流来进行探测，故B错误；
C．家用电磁炉工作时，在锅体中产生涡流，加热食物，故C错误；
D．当变压器中的电流变化时，在其铁芯将产生涡流，使用硅钢片做成的铁芯可以尽可能减小涡流
的损失，故D正确。
故选AD。
13．下列情景中说法正确的是（ ）
A．图甲是磁电式电流表的内部结构图，里面的线圈常常用铝框做骨架，因为铝框材质比较轻，同
时在磁场中转动时能产生电磁阻尼，让线圈快速稳定下来
B．图乙是动圈式扬声器的结构示意图，当话筒使用时，声音使纸盆振动，带动线圈切割磁感线，
从而产生感应电流
C．图丙是电子感应加速器中的俯视图，图中电子的运动方向为逆时针，为使电子沿轨道运动，轨
道中的磁场方向应垂直纸面向内
D．图丁是两根空心铝管，左管完好，右管右侧开有裂缝，现让一块磁性很强的小磁铁依次从两管
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂上方静止释放，小磁铁在左侧铝管中受到阻碍而缓慢下落，在右侧铝管中自由下落
【答案】AB
【详解】
A．磁电式电流表里面的线圈常常用铝框做骨架，因为铝框在磁场中转动时能产生阻尼，让线圈快
速稳定下来，A正确；
B．电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音；动圈式扬声器也
可以当话筒使用，声音使纸盆振动，带动线圈切割磁感线，从而产生感应电流，B正确；
C．电子逆时针运动，洛伦兹力提供向心力，根据左手定则可知，磁场方向为垂直纸面向外，C错
误；
D．乙管有裂缝，涡流仍旧存在，只不过没有完好时那么大，所以不可能做自由落体运动的，D错
误。
故选AB。
三、解答题
14．有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间地绕轴自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜
盘的边缘，但并不与铜盘接触，铜盘就能在较短的时间内停止。分析这个现象产生的原因。
【答案】铜盘转动时如果加上磁场，则在铜盘中产生涡流，磁场对这个涡流的作用力阻碍它们的转
动铜盘能在较短的时间内停止转动。
【详解】
把磁铁加在铜盘边缘，铜盘内就会产生涡流，起到电磁阻尼作用。
15．如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。请
通过分析形成以下结论：把条形磁铁向水平方向移动时，金属圆环将受到水平方向运动的驱动力，
驱动力的方向跟条形磁铁运动的方向相同。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】见解析
【详解】
当条形磁铁沿轴线竖直向右迅速移动时，闭合导体环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是：根
据“增缩减扩”，则面积有扩大的趋势，同时根据“来拒去留”可知线圈将跟随磁铁运动，金属圆
环受安培力向右。
16．如图所示，光滑弧形轨道和一足够长的光滑水平轨道相连，水平轨道上方有一足够长的金属杆，
杆上挂有一光滑螺旋管A．在弧形轨道上高为h的地方，无初速释放一磁铁B(可视为质点)，B下
滑至水平轨道时恰好沿螺旋管A的中心轴运动，设A、B的质量分别为M、m，若最终A、B速度
分别为v 、v .
A B
（1）螺旋管A将向哪个方向运动？
（2）全过程中整个电路所消耗的电能．
【答案】（1）向右（2）
【详解】
（1）磁铁B向右运动时，螺线管中产生感应电流，感应电流产生电磁驱动作用，使得螺线管A向
右运动．
（2）全过程中，磁铁减少的重力势能转化为A、B的动能和螺线管中的电能，所以
mgh＝ M ＋ m ＋E
电
即E ＝mgh－（ M ＋ m ）
电
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂
