第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感、渦流情境導(dǎo)思如圖所示,“電磁感應(yīng)鋁箔封口機(jī)”的工作原理是:通過電磁發(fā)生器(感應(yīng)頭)與鋁箔墊片進(jìn)行電磁感應(yīng),使墊片上的金屬鋁瞬間產(chǎn)生高溫,熔化覆蓋在鋁箔上的熔膠,從而粘貼在待封容器的封口處,最終達(dá)到迅速封口的目的。(1)該裝置的工作原理與電磁爐的工作原理是否相同?(2)封口材料可用木質(zhì)材料來代替鋁箔嗎?(3)若封口過程中溫度過低,可采取哪些措施解決?1.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,下列說法錯(cuò)誤的是()[A]無線充電手機(jī)是利用互感現(xiàn)象制成的[B]真空冶煉爐的爐外線圈應(yīng)接高頻交流電源[C]靈敏電流表在運(yùn)輸時(shí)總要把兩接線柱用導(dǎo)體連接起來,是利用了電磁驅(qū)動(dòng)[D]車站和重要場(chǎng)所的安檢門可以探測(cè)人身攜帶的金屬物品【答案】C2.如圖甲所示,橫截面積S=50cm2、匝數(shù)n=100、電阻r=50Ω的線圈,沿線圈軸向有勻強(qiáng)磁場(chǎng),設(shè)圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎?磁感應(yīng)強(qiáng)度隨圖乙所示規(guī)律變化,則0～0.2s內(nèi)()[A]磁通量的變化量為0.04Wb[B]磁通量的變化率為0.2Wb/s[C]a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高0.2V[D]在a、b間接一個(gè)理想電流表時(shí),電流表示數(shù)為0.4A【答案】C【答案】電磁感應(yīng)改變閉合右手變化率nΔΦΔ12Bl2ω自感LΔ考點(diǎn)一對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用1.法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí),ΔΦ=B·ΔS,則E=nBΔS(2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí),ΔΦ=ΔB·S,則E=nSΔB(3)磁通量的變化是由面積和磁場(chǎng)共同變化引起時(shí),ΔΦ=Φ末-Φ初,則E=nB2S2-2.識(shí)別圖像中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在有關(guān)圖像問題中,磁通量的變化率ΔΦΔt是Φ-t[例1]【對(duì)電磁感應(yīng)定律的理解】(2024·廣東卷,4)電磁俘能器可在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收。結(jié)構(gòu)如圖甲所示,兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開線圈,關(guān)于圖乙中的線圈,下列說法正確的是()[A]穿過線圈的磁通量為BL2[B]永磁鐵相對(duì)線圈上升越高,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大[C]永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小[D]永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向【答案】D【解析】根據(jù)題圖乙可知此時(shí)穿過線圈的磁通量為0,故A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,磁通量變化越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,故B、C錯(cuò)誤;永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí),根據(jù)楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,故D正確。[例2]【公式E=nΔΦΔt的應(yīng)用】(2023·湖北卷,5)近場(chǎng)通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊,其天線類似一個(gè)壓平的線圈,線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線圈共3匝,其邊長(zhǎng)分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過此線圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為103T/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近[A]0.30V [B]0.44V[C]0.59V [D]4.3V【答案】B【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=ΔΦΔt=ΔBSΔt=103×(1.02+1.22+1.42)×10-4V=0.[變式]若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直向里且均勻增大,則圖中a、b哪個(gè)點(diǎn)電勢(shì)高?【答案】a考點(diǎn)二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖所示,長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒以O(shè)端為圓心,在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。(1)在時(shí)間t內(nèi)導(dǎo)體棒掃過的面積是多少?(2)導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少?提示:(1)12l2ωt(2)12Bl1.平動(dòng)切割(1)對(duì)公式E=Blv的理解。適用條件①磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng);②B、l、v三者互相垂直有效性公式中的l為導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度,如圖中的有效切割長(zhǎng)度均為ab相對(duì)性E=Blv中的速度v是導(dǎo)體棒相對(duì)磁場(chǎng)的速度。若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng),應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系(2)當(dāng)B與l、v垂直、但l與v不垂直時(shí):E=Blvsinθ,其中θ為v與l的夾角,如圖所示。2.轉(zhuǎn)動(dòng)切割當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)的平面內(nèi),繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv=12Bl2ω3.公式E=nΔΦΔt與E=B公式E=nΔE=Blv區(qū)別研究對(duì)象閉合回路回路中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體適用范圍對(duì)任何電磁感應(yīng)現(xiàn)象普遍適用只適用于導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況聯(lián)系導(dǎo)體切割磁感線是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的特例,E=Blv可由E=nΔΦ[例3]【平動(dòng)切割問題】(2024·云南昭通期末)如圖所示,間距為L(zhǎng)、水平放置的平行U形光滑金屬導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),傾斜放置的金屬桿MN在外力作用下以平行于導(dǎo)軌向右的速度v勻速運(yùn)動(dòng),金屬桿MN與導(dǎo)軌的夾角為θ,其單位長(zhǎng)度的電阻為r,MN運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。下列說法正確的是()[A]金屬桿MN中感應(yīng)電流的方向?yàn)镸到N[B]金屬桿MN切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BLvsinθ[C]金屬桿MN所受安培力的大小為B[D]金屬桿MN的熱功率為B【答案】C【解析】由右手定則可知,金屬桿MN中感應(yīng)電流的方向?yàn)镹到M,故A錯(cuò)誤;由于速度方向是向右,有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=BLv,故B錯(cuò)誤;電路中感應(yīng)電流大小為I=ER=ELsinθr=EsinθLr=Bvsinθr,金屬桿MN所受安培力的大小為F=BILsinθ=B2Lvr,故C正確;金屬桿MN的熱功率為P[例4]【轉(zhuǎn)動(dòng)切割問題】(2024·湖南卷,4)如圖,有一硬質(zhì)導(dǎo)線Oabc,其中abc是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點(diǎn),直線段Oa長(zhǎng)為R且垂直于直徑ac。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線始終在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則O、a、b、c各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為()[A]φO>φa>φb>φc [B]φO<φa<φb<φc[C]φO>φa>φb=φc [D]φO<φa<φb=φc【答案】C【解析】a、b、c繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),相當(dāng)于長(zhǎng)為Oa、Ob、Oc的導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,如圖所示,由右手定則可知,O點(diǎn)電勢(shì)最高。由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=Blv=12Bωl2,又lOb=lOc>lOa,則0<UOa<UOb=UOc,即φO>φa>φb=φc,故C考點(diǎn)三自感與渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)通電自感和斷電自感的比較項(xiàng)目燈泡與線圈串聯(lián)燈泡與線圈并聯(lián)電路圖通電時(shí)電流逐漸增大,燈泡逐漸變亮電流突然增大,然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)電流逐漸減小,燈泡逐漸變暗,電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2:(1)若I2≤I1,燈泡逐漸變暗;(2)若I2>I1,燈泡閃亮后逐漸變暗。兩種情況下燈泡中電流方向均改變能量轉(zhuǎn)化情況通電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,斷電時(shí)磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能[例5]【自感問題】(2023·北京卷,5)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【答案】D【解析】由題知,開關(guān)S閉合時(shí),由于L的電阻很小,Q燈正常發(fā)光,P燈微亮,通過線圈的電流遠(yuǎn)大于通過P燈的電流,斷開開關(guān)時(shí),Q燈所在電路斷開,Q燈立即熄滅,由于自感,L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),與P組成閉合回路,電流從線圈原來的值逐漸減小到零,故P燈閃亮后再熄滅。故選D。[變式](1)若一開始開關(guān)斷開,當(dāng)閉合開關(guān),P、Q兩燈如何變化?(2)開關(guān)S斷開瞬間,流經(jīng)P燈的電流方向如何變化?【答案】(1)P、Q兩燈先瞬間變亮,后P燈亮度逐漸減小至微亮,Q燈亮度逐漸增大直至正常發(fā)光。(2)斷開瞬間,流經(jīng)P燈的電流由自左向右變?yōu)樽杂蚁蜃?。分析自感問題的三個(gè)技巧[例6]【渦流問題】(2024·甘肅卷,4)工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金,裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí),下列說法正確的是()[A]金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流[B]金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流[C]若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流減小[D]若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流不變【答案】B【解析】當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí),穿過感應(yīng)電爐內(nèi)金屬的磁通量的大小和方向發(fā)生周期性變化,金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤,B正確;若線圈匝數(shù)增加,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大,則金屬中感應(yīng)電流變大,C、D錯(cuò)誤。[例7]【電磁驅(qū)動(dòng)】(2024·貴州遵義期末)如圖甲所示是一個(gè)“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”,一節(jié)5號(hào)干電池的正極向上,一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵吸附在電池的負(fù)極,將一段裸銅導(dǎo)線彎成圖中所示形狀的線框,線框上端的彎折位置與正極良好接觸,下面彎曲的兩端與磁鐵表面保持良好接觸,放手后線框就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”的原理圖如圖乙所示,關(guān)于該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”,下列說法正確的是()[A]線框①、②兩部分導(dǎo)線電阻在電路中是串聯(lián)關(guān)系[B]從上往下看,該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”順時(shí)針旋轉(zhuǎn)[C]其工作原理是導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使導(dǎo)線框受到安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)[D]電池消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為線框的動(dòng)能【答案】B【解析】線框①、②兩部分導(dǎo)線電阻在電路中是并聯(lián)關(guān)系,故A錯(cuò)誤;線框的左右兩條邊受到安培力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)左手定則可以判斷,從上往下看,線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故B正確;電動(dòng)機(jī)的工作原理是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受安培力的作用,故C錯(cuò)誤;電池消耗的電能一部分用于線框發(fā)熱產(chǎn)生內(nèi)能,另一部分提供線框的動(dòng)能,故D錯(cuò)誤。[例8]【電磁阻尼】(2024·山西大同階段檢測(cè))汽車使用的電磁制動(dòng)原理示意圖如圖所示,當(dāng)導(dǎo)體在固定通電線圈產(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。下列說法不正確的是()[A]制動(dòng)過程中,導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱[B]制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)[C]改變線圈中的電流方向,導(dǎo)體就可獲得動(dòng)力[D]制動(dòng)過程中導(dǎo)體受到的制動(dòng)力逐漸減小【答案】C【解析】由于導(dǎo)體中產(chǎn)生了渦流,根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知,制動(dòng)過程導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,故A說法正確;導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度越大,穿過導(dǎo)體的磁通量的變化率越大,產(chǎn)生的渦流越大,則所受安培力越大,即制動(dòng)力的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān),故B說法正確;根據(jù)楞次定律可知,原磁場(chǎng)對(duì)渦流的安培力總是要阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),即改變線圈中的電流方向,導(dǎo)體受到的安培力仍然為阻力,故C說法錯(cuò)誤;制動(dòng)過程中,導(dǎo)體的速度逐漸減小,導(dǎo)體所受制動(dòng)力變小,故D說法正確。(滿分:50分)對(duì)點(diǎn)1.對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用1.(4分)(2024·河南洛陽(yáng)期末)如圖甲所示,單匝閉合線圈固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,t=0時(shí)刻磁感線垂直于線圈平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示,線圈面積S=0.1m2,電阻R=1Ω。在0～2s內(nèi),下列說法正確的是()[A]線圈中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向[B]線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為0.5V[C]通過線圈橫截面的電荷量為0.1C[D]線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為0.05J【答案】C【解析】第1s內(nèi),磁場(chǎng)的方向垂直于線圈平面向里,且均勻減小,所以產(chǎn)生恒定的電流,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針,故A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=ΔΦΔt=0.05V,故B錯(cuò)誤;0～2s內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,產(chǎn)生恒定的電流,I=ER=0.05A,通過線圈橫截面的電荷量為q=It=0.05×2C=0.1C,故C正確;根據(jù)焦耳定律,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2Rt=0.052×1×2J=0.0052.(4分)(2022·河北卷,5)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈,其中大圓面積為S1,小圓面積均為S2,垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=B0+kt,B0和k均為常量,則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()[A]kS1 [B]5kS2[C]k(S1-5S2) [D]k(S1+5S2)【答案】D【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=ΔΦ1Δt=ΔB·S1Δt=kS1,每個(gè)小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2=ΔΦ2Δt=ΔB·S2k(S1+5S2)。對(duì)點(diǎn)2.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)3.(6分)(2024·湖南衡陽(yáng)期末)(多選)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)水平放置的金屬棒ab以某一水平速度v0被拋出,并始終保持水平。不計(jì)空氣阻力,在金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是()[A]金屬棒ab中不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)[B]a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)[C]產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向會(huì)變[D]產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大【答案】BD【解析】金屬棒拋出后,在豎直方向切割磁感線,由右手定則可知a端電勢(shì)高于b端電勢(shì),且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變,故A、C錯(cuò)誤,B正確;金屬棒只在豎直方向切割磁感線,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blvy,因?yàn)樨Q直方向速度vy變大,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大,故D正確。4.(4分)(2024·重慶階段檢測(cè))如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(俯視),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb、φc。已知bc邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。下列判斷正確的是()[A]φa>φc,金屬框中無電流[B]φb>φc,金屬框中電流方向沿a→b→c→a[C]Ubc=-12BL2ω,[D]Uac=12BL2ω,金屬框中電流方向沿a→c→b→【答案】C【解析】對(duì)ac邊進(jìn)行分析,由右手定則可知,感應(yīng)電流從a流向c,故c點(diǎn)電勢(shì)高;由于整個(gè)線框的磁通量變化量為零,故金屬框中無電流;對(duì)bc邊進(jìn)行分析,由右手定則可知,c點(diǎn)電勢(shì)高,所以Ubc=-12BL2ω,C對(duì)點(diǎn)3.自感與渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)5.(4分)(2024·安徽期末)如圖所示的電路中,電感L的自感系數(shù)很大,電阻可忽略,D為理想二極管,則下列說法正確的是()[A]當(dāng)S閉合時(shí),L1立即變亮,L2逐漸變亮[B]當(dāng)S閉合時(shí),L1、L2都逐漸變亮[C]當(dāng)S斷開時(shí),L1突然變亮,然后逐漸變暗至熄滅[D]當(dāng)S斷開時(shí),L1、L2都突然變亮,然后逐漸變暗至熄滅【答案】C【解析】當(dāng)S閉合時(shí),給二極管加的是反向電壓,由于二極管具有單向?qū)щ娦?二極管截止,L1一直不亮,由于電感L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增大,L2逐漸變亮,A、B錯(cuò)誤;當(dāng)S斷開時(shí),由于電感L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小,電感L產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)右端電勢(shì)高于左端,因此在閉合電路L2→L1→D→L中產(chǎn)生電流,L1突然變亮,L2亮度不變,然后都逐漸變暗至熄滅,C正確,D錯(cuò)誤。6.(6分)(2024·云南曲靖階段檢測(cè))(多選)如圖所示為上海中心大廈上的阻尼器,該阻尼器首次采用了電渦流技術(shù),底部附著永磁鐵的質(zhì)量塊擺動(dòng)通過導(dǎo)體板上方時(shí),導(dǎo)體板內(nèi)產(chǎn)生渦流。關(guān)于阻尼器,下列說法正確的是()[A]阻尼器擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流源于電磁感應(yīng)現(xiàn)象[B]阻尼器擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流源于外部電源供電[C]質(zhì)量塊通過導(dǎo)體板上方時(shí),導(dǎo)體板的渦流大小與質(zhì)量塊的速率無關(guān)[D]阻尼器最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】AD【解析】阻尼器擺動(dòng)時(shí),永磁鐵通過導(dǎo)體板上方使磁通量發(fā)生變化,從而在導(dǎo)體板中產(chǎn)生渦流,屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故A正確,B錯(cuò)誤;質(zhì)量塊通過導(dǎo)體板上方時(shí)的速度越快,磁通量變化越快,產(chǎn)生感應(yīng)電流也越大,故C錯(cuò)誤;通過阻礙質(zhì)量塊和永磁鐵的運(yùn)動(dòng),阻尼器將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,并通過電流做功將電能最終轉(zhuǎn)化為焦耳熱,故D正確。7.(6分)(2024·江蘇徐州期中)(多選)如圖所示,磁性轉(zhuǎn)速表是利用電磁驅(qū)動(dòng)原理工作的。下列說法正確的是()[A]在電磁驅(qū)動(dòng)的過程中,其他形式能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能[B]鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流,因受安培力作用而轉(zhuǎn)動(dòng)[C]永久磁體和鋁盤應(yīng)裝在同一轉(zhuǎn)軸上,兩者同速轉(zhuǎn)動(dòng)[D]永久磁體和鋁盤應(yīng)裝在同一轉(zhuǎn)軸上,兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反【答案】AB【解析】在電磁驅(qū)動(dòng)的過程中,其他形式能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A正確;鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流,因受安培力作用而轉(zhuǎn)動(dòng),故B正確;磁性轉(zhuǎn)速表的原理是永久磁鐵安裝在轉(zhuǎn)軸上,當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)永久磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng),在鋁盤中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,使鋁盤受到安培力作用而轉(zhuǎn)動(dòng),從而使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),所以永久磁鐵和鋁盤不能裝在同一轉(zhuǎn)軸上,并且鋁盤產(chǎn)生的感應(yīng)電流阻礙永久磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng),兩者轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,由于鋁盤一定與永久磁鐵存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以兩者轉(zhuǎn)速不同,故C、D錯(cuò)誤。8.(6分)(2023·全國(guó)甲卷,21)(多選)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖甲所示?，F(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落,電流傳感器測(cè)得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖乙所示。則()[A]小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快[B]下落過程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次[C]下落過程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變[D]與上部相比,小磁體通過線圈下部的過程中,磁通量變化率的最大值更大【答案】AD【解析】小磁體下落過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的峰值越來越大,說明小磁體在依次穿過每個(gè)線圈的過程中磁通量的變化率越來越大,因此小磁體的速度越來越大,選項(xiàng)A、D正確;無論小磁體哪一極向下穿過線圈,在靠近某匝線圈的過程中磁通量增加,而離開時(shí)又反向減少,根據(jù)楞次定律可知,前后產(chǎn)生方向相反的電流,因此,電流方向的改變不是小磁體極性改變引起的,即小磁體下落過程中磁體的N、S極沒有顛倒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;線圈可等效為條形磁鐵,線圈的電流越大則磁性越強(qiáng),線圈電流的大小是變化的,因此小磁體受到的電磁阻力也是變化的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。9.(4分)(2024·四川南充期末)如圖所示的電路中,L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈,D2燈泡的電阻是D1燈泡電阻的2倍且阻值均不變,E是內(nèi)阻不計(jì)的電源,在t=0時(shí)刻,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S,規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過D1、D2的電流方向?yàn)檎?分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流,則下列選項(xiàng)中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是()