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高考重点考点解读与针对性训练
第十三章 电磁感应
考点105 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
【考点解读】
1.涡流现象
（1）涡流：导体放在 变化 磁场中，导体内产生的 漩涡 状的感应电流。
（2）产生原因：导体内磁通量变化→感应电动势→感应电流。
产生涡流时的能量转化
（1）金属块放在变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能。
（2）如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机
械能转化为电能，最终转化为内能。
2.电磁阻尼
当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是
阻碍
导体的运动。
3.电磁驱动
如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来。
电磁阻尼和电磁驱动比较
电磁阻尼
电磁驱动
不
同
点
成
因
由于导体在磁场中运动而产生感应电
流，从而使导体受到安培力
由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应
电流，从而使导体受到安培力
效
果
安培力的方向与导体运动方向相反，
阻碍导体运动
导体受安培力的方向与导体运动方向相同，
推动导体运动
电磁阻尼
电磁驱动
能量
转化
导体克服安培力做功，其他形
式的能转化为电能，最终转化
为内能
由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力
做功，电能转化为导体的机械能，从而对外做功
相同点
两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体
与磁场间的相对运动
【高考真题】
【典例1】．（2025 年高考北京卷）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁
铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现
将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由
静止释放，振动最终也停止。则（ ）
A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
【答案】D
【解析】将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上，磁铁上下振动时，线圈中产生感
应电流，磁铁上下振动受到电磁阻力，磁铁振动时间减小，A 错误；磁铁靠近线圈时，根
据楞次定律，线圈有缩小趋势，B 错误；磁铁离线圈最近时，线圈中磁通量变化率最小，
为零，线圈中产生的感应电流最小，为零，线圈受到的安培力最小，为零，C 错误；有无
线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同，D 正确。
【典例2】.（2024·湖北高考1 题）《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷
击后，屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好（原文为：有一
木格，其中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一宝刀，极坚钢
就刀室中熔为汁，而室亦俨然）。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为（ ）
A.摩擦
B.声波
C.涡流
D.光照
答案 C
解析： 雷击时，瞬间非均匀变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场在金属内产生涡电
流，发热使金属熔化，C 正确。
【针对性训练】
1. （2025·四川攀枝花模拟）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
解析： 当线圈接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场中，产生涡流，使金
属杯发热，水温升高，要缩短加热时间，需增大涡流，即增大感应电动势或减
小电阻，增加线圈的匝数和提高交流电源的频率都可以增大感应电动势，选项
A、B 符合题意；瓷杯不能产生涡流，取走铁芯会导致电磁铁磁性减弱，选项
C、D 不符合题意。
2 （2025·重庆北碚区期末）如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。电磁制
动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，
会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A.制动过程中，导体不会产生热量
B.如果导体反向转动，此装置将起不到制动作用
C.制动力的大小与线圈中电流的大小无关
D.线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大
答案 D
解析： 电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡
流，电流流过电阻时会产生热量，故A 错误；根据楞次定律可知，如果导体反
向转动，导体还是受到阻碍运动的制动力，故B 错误；线圈中电流越大，产生
的磁场越强，则转盘转动产生的涡流越强，制动器对转盘的制动力越大，故C
错误；线圈中电流一定时，导体运动的速度越大，转盘转动产生的涡流越强，
制动力就越大，故D 正确。
3（2025·湖北十堰期末）下列图中的设备或元件利用涡流的是（ ）
答案 ACD
解析： 金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流现象工作的，磁电式仪表也是
利用涡流能让指针快速稳定，变压器中的硅钢片是为了防止涡流产生铁损。故
选A、C、D。
4.（2025·广东容山中学期末）扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原
子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径
向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。
无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场；出现扰动后，对于紫铜
薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（ ）
答案 A
解析： 底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其振动方向不确定，在B、D 两种情
况下，紫铜薄板上下振动时，不会产生涡流，从而不会受到电磁阻尼作用；在
C 这种情况下，紫铜薄板上下及左右振动时，都不会产生涡流，从而不会受到
电磁阻尼作用；在A 这种情况下，紫铜薄板上下及左右振动时，都会产生涡流，
受到电磁阻尼作用，A 正确。
5 如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置。小磁块先
后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（ ）
A.在P 和Q 中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P 中的下落时间比在Q 中的长
D.落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大
答案 C
解析： 小磁块在铜管中下落的过程，根据电磁感应知铜管中产生涡流，小磁
块受到阻力，P 中小磁块的部分机械能转化为铜管中涡流产生的焦耳热，机械
能不守恒，故A、B 错误；Q 管为塑料管，小磁块下落过程为自由落体运动，
所以小磁块在Q 中比在P 中下落时间短，落至底部时小磁块在Q 中比在P 中的
速度大，故C 正确，D 错误。
6、(武汉高中联合体2024--2025 学年下学期期中联考) (多选)摩托车和汽车上装有
的磁性转速表的结构原理图如图所示，转轴Ⅰ随待测物沿图示方向旋转，永磁
体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永磁体，当待测物
以一定的转速旋转时，指针所指的刻度盘刻度即对应被测物的转速。下列说法
正确的是( )
A.铝盘接通电源后，通有电流的铝盘才会在磁场作用下带动指针转动
B.永磁体转动时，铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力作用而
转动
C.刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的中央
D.若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，铝盘就能同永磁
体完全同步转动
答案 BC
解析：当永磁体随转轴转动时，产生转动的磁场，铝盘中会产生感应电流，这
时永磁体会对铝盘有力的作用，从而产生一个转动的力矩，由于游丝的反力矩，
会使指针稳定指在某一刻度上，故A 错误，B 正确；刻度盘上的零刻度线应标
在刻度盘的中央，故C 正确；若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由
转动，永磁体固定在转轴Ⅰ上，铝盘固定在转轴Ⅱ上，由楞次定律知，铝盘不
能同永磁体完全同步转动，其转速低于永磁体的转速，故D 错误。故选BC。
7. （2024 年6 月四川名校联考）下列说法错误的是（ ）
A.电磁炉利用涡流的原理制成，使用高频交流电加热效果更好
B.导棒在磁场中运动时，会存在电磁阻尼，安培力对导棒做正功
C.磁场相对导体转动，也会产生感应电流，导体受到安培力作用运动起来，称为电磁
驱动
D.互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器就是利用此原理制成
的
答案．B
【解析】电磁炉利用涡流的原理制成，使用高频交流电加热效果更好.故A 正确，与题意不
符；．导棒在磁场中运动时，根据左手定则可知安培力的方向与运动方向相反，存在电磁
阻尼，安培力对导棒做负功。故B 错误，与题意相符；C．磁场相对导体转动，也会产生感
应电流，导体受到安培力作用运动起来，称为电磁驱动。故C 正确，与题意不符；D．互感
现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器就是利用此原理制成的。故D 正确，
与题意不符。故选B。
8．（2024 年5 月武汉三模）为了使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来，小明
同学设计了以下四种方案：图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图甲中在
轮上固定闭合金属线圈，图乙中在轮上固定未闭合金属线圈；图丙、丁中磁场
方向与轮子的转轴垂直，图丙中在轮上固定闭合金属线框，图丁中在轮上固定
一些细金属棒。四种方案中效果最好的是（ ）
A．甲
B．乙 C．丙
D．丁
答案 C
【名师解析】在轮上固定闭合金属线框，线框中磁通量变化，产生感应电流，
阻碍轮转动，可使在磁场中转动的绝缘轮快速停下来，C 正确。
9. .( 2024 江西省部分重点高中高二5 月教学质量检测)晓宇将一长直玻璃管沿竖直方向固
定，将一小块磁铁由上管口位置静止释放，经时间
到达玻璃管另一端，此时速度大小为
；现在玻璃管外侧缠绕上导线，在导线的两端接一电流传感器，仍将一小块磁铁由管口
位置静止释放，经时间
到达管另一端，此时速度大小为
.下列说法正确的是（ ）
A.两种情形下，小磁铁均做匀变速直线运动
B.第二次穿越过程中，电流传感器有示数
C.
D.
答案 .B
解析 第一种情形下，小磁铁只受重力的作用，则小磁铁做自由落体运动，第二种情形下，
穿过导线的磁通量发生变化，导线中有感应电流产生，则电流传感器有示数，B 正确；小
磁铁下落速度越大，导线中产生的感应电流越大，对小磁铁的阻碍作用越大，小磁铁的合
力越小，加速度越小，所以小磁铁在第二种情形下不是匀变速运动，A 错误；由以上分析
可知，第一种情形小磁铁的加速度较大，则小磁铁下落过程所用的时间越短，C 错误；第
一种情形小磁铁的机械能守恒，则有
，第二种情形由能量守恒定律得
，显然
，D 错误.
10. （2024 年5 月湖南顶级名校高考适应性考试2）如图甲是游乐园常见的跳楼机，跳楼
机的电磁式制动原理如图乙所示。跳楼机主干柱体上交替分布着方向相反、大小相等的匀
强磁场，每块磁场区域的宽度均为0.8m，高度均相同，磁感应强度的大小均为1T，中间座
椅后方固定着100 匝矩形线圈，线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与磁场高度相同，总
电阻为8Ω。若某次跳楼机失去其他保护，由静止从高处突然失控下落，乘客与设备的总质
量为640kg，重力加速度g 取10m/s2，忽略摩擦阻力和空气阻力，则下列说法正确的是（
）
A. 线圈中电流方向始终为逆时针
B. 跳楼机的最大速度为8m/s
C. 当跳楼机的速度为lm/s 时，线圈中感应电流为20A
D. 跳楼机速度最大时，克服安培力做功的功率为12800W
【参考答案】CD
【名师解析】
由右手定则可知，电流方向
逆时针与顺时针交替变化，故A 错误；
跳楼机由静止下落后受安培力与重力，有
跳楼机受到的安培力为
由法拉第电磁感应定律得
且
可得
随着速度的增加，加速度减小，当加速度为0 时，速度达到最大值，以后跳楼机做匀速运
动，当跳楼机速度最大时，安培力与重力平衡有
解得
故B 错误；
由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律，当跳楼机的速度为lm/s 时，线圈中感应电流为
故C 正确；
当跳楼机速度最大时，有
克服安培力做功的功率为
故D 正确。
11 . (2024 山西吕梁和孝义期末)如图甲所示，线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传
感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中
将穿过线圈，并与玻璃管无摩擦。实验观察到如图乙所示的感应电流随时间变化的图像，
从上往下看线圈，规定顺时针方向为电流的正方向。不计空气阻力，下列判断正确的是（
）
A. 本次实验中朝下的磁极可能是N 极也可能是S 极
B.
与
两段时间里图线与坐标轴围成的面积一定不相等
C. 磁铁下落过程减少的重力势能一定大于增加的动能
D. 磁铁若从更高处释放，它在穿过线圈的过程中，当电流为零时穿过线圈的磁通量会更大
【参考答案】C
【名师解析】
由乙图可知
时间内线圈中电流为顺时针方向，根据楞次定律的“增反减同”可知本次
实验中朝下的磁极是S 极，故A 错误；
乙图中图线与横轴所围面积表示通过线圈横截面的电荷量，有
依题意线圈在
与
两段时间里的磁通量的变化量大小相同，所以这两段图线与
坐标轴围成的面积大小相等，故B 错误；
由能量守恒可知磁铁下落过程减少的重力势能等于磁铁增加的动能与线圈中产生的焦耳热
之和，故C 正确；
根据
，磁铁若从更高处释放，它在穿过线圈的过程中，当电流为零时，穿过线圈
的磁通量不变，故D 错误。
12. （2024 广东潮州质检）如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁
正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。将磁铁托起到某一高度后放开，忽略空气阻力，则
（ ）
A. 磁铁最终会停止运动
B. 磁铁将做简谐振动
C. 磁铁远离线圈时，从上往下看线圈感应电流方向为顺时针方向
D. 磁铁远离线圈时，桌面对线圈的支持力大于线圈自身的重力
【参考答案】AC
【名师解析】
根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动做负功，所以磁铁最终会停止，不是简谐运动，
A 正确B 错误；
在磁铁远离线圈过程中，穿过线圈的磁通量向下减小，由楞次定律可知，线圈中的感应电
流方向为顺时针（从上往下看）， C 正确；
磁铁向上运动时，根据楞次定律推论“来拒去留”可知磁铁对线圈有向上的引力，故对线
圈受力分析可知桌面对线圈的支持力小于线圈的重力， D 错误。
13. （2024 河南驻马店期末）“巴罗轮”如图所示，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形
磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正、负极相连时，铝盘开始
转动。下列说法正确的是（ ）
A. 铝盘绕顺时针方向转动
B. 只改变磁场方向，铝盘转动的方向不变
C. 只改变电流方向，铝盘转动的方向不变
D. 同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变
【参考答案】D
【名师解析】
铝盘、水银与电源构成闭合回路，铝盘中有电流，由左手定则可知，铝盘受到
安培力与
盘的半径垂直，且沿逆时针方向，因此铝盘沿逆时针方向转动，故A 错误；
只改变磁场方向，由左手定则可知，铝盘受到的安培力方向与开始时铝盘受到的安培力方
向相反，因此铝盘转动的方向改变，故B 错误；
只改变电流方向，由左手定则可知，安培力方向反向，铝盘转动的方向反向，故C 错误；
由左手定则可知，将电流及磁场方向同时改变，铝盘所受的安培力方向不变，铝盘的转动
方向不变，故D 正确。
。
14. .( 2024 学年河南新郑实验高中二模)电磁刹车系统具有刹车迅速、安全可靠、结构
简单等特点，如图所示是电磁刹车系统的示意简图。在平行的水平轨道上等间距分布
有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，有磁场与无磁场区域的宽度均为d。
金属线圈固定在机车底部，线圈的宽为d、长为L、匝数为N、电阻为R。当质量为m
的机车（含线圈）以速度
无动力进入该区域时，金属线圈中产生感应电流并与磁场
作用形成制动效应，不计摩擦阻力，忽略机车车身通过磁场区域时产生涡流的影响，
则（ ）
A.金属线圈通过每个磁场区域产生的焦耳热相等
B.机车刚进入磁场时受到的安培力的大小为
C.金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量相等
D.机车的制动距离为
【参考答案】BC
【名师解析】.线圈经过每个磁场时通过线圈的电荷量为
，即通过每个磁场时通过线圈的电荷量相等，根据Q=EIt=Eq，随机车速度的减小，线
圈经过每个磁场时产生的感应电动势减小，则金属线圈通过每个磁场区域产生的焦耳
热逐渐减小，选项A 错误；
.机车刚进入磁场时受到的安培力的大小为
，选项B
正确；
.金属线圈穿过每个磁场区域过程中根据动量定理
，而
，金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量相等，选项C
正确；
.金属线圈穿过每个磁场区域过程中速度的变化量
，机车的制动距
离为
，选项D 错误。选BC。
15. （2024 南京重点高中期末联考）下列关于电磁感应现象的说法中，错误的是（ ）
A. 如图甲所示，当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相同方向转动
B. 如图乙所示的真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属
C. 如图丙所示的变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠加而成的，而不是采用一整块硅钢，这是
为了减小发热量，提高变压器的效率
D. 如图丁所示的是毫安表的表头，运输时要把毫安表的正、负接线柱用导线连在一起，这
是为了保护毫安表指针，利用了电磁驱动的原理
【参考答案】D
【名师解析】
图甲当蹄形磁体顺时针转动时，通过铝框的磁通量变化，铝框产生感应电流，感应电流的
磁场阻碍磁通量变化，则铝框将顺时针转动，故A 正确；
高频交流电产生高频交变磁场，因电磁感应使金属产生涡流，由于电流的热效应，从而炼
化金属，故B 正确；
磁场变化越快，感应电动势越大，因而涡流也就越强．涡流能使导体发热．变压器的铁芯
是相互绝缘的薄片叠加而成的，从而减小回路的横截面积来减小感应电动势，以降低涡流
强度，从而减少能量损耗，提高变压器的效率，故C 正确；
运输时要把毫安表的正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护毫安表指针，这是电磁
阻尼原理，故D 错误。
本题选择错误的，故选D。
