2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

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第二章：电磁感应

2.3：涡流、电磁阻尼和电磁驱动

一：知识精讲归纳

考点一、电磁感应现象中的感生电场

1．感生电场

麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场叫作感生电场．

2．感生电动势

由感生电场产生的电动势叫感生电动势．

3．电子感应加速器

电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生

电场使电子加速．

考点二、涡流

1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，

就像水中的旋涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流．

2．涡流大小的决定因素：磁场变化越快(越大)，导体的横截面积 S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就

越大．

考点三、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，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁

阻尼．

考点四、电磁驱动

若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，

这种作用常常称为电磁驱动．

二：考点题型归纳

题型一：感生电动势产生的环形电场对小球的加速作用

1．（2021·吉林长春·高二期中）如图所示，金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度均

匀增大。下列说法正确的是（　　）

A．圆环内产生感应电流是因为自由电子受到洛伦兹力的作用

B．圆环内产生感应电流是因为自由电子受到电场力的作用

C．圆环内产生的感应电流是变化的

D．如果把金属圆环换成金属圆盘，不会产生感应电流

2．（2021·湖北·浠水县实验高级中学高二阶段练习）著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验：一块水平放置的

绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着一圈带负电的金属小

球，如图所示．当线圈接通直流电源后，线圈中的电流方向如图中箭头所示，圆盘会发生转动．几位同学对这一

实验现象进行了解释和猜测，你认为合理的是

A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆盘沿顺时针转动（从上向下看）

B．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆盘沿逆时针转动（从上向下看）

C．接通电源的瞬间，线圈产生变化的磁场，从而产生电场，导致圆盘沿顺时针转动（从上向下看）

D．接通电源的瞬间，线圈产生变化的磁场，从而产生电场，导致圆盘沿逆时针转动（从上向下看）

3．（2021·四川·仁寿一中高二阶段练习）如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大

小B随时间 t的变化关系为，其中、k为正的常数在此区域的水平面内固定一个半径为 r的圆环形内

壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，

则下列说法正确的是

A．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为

B．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为

C．从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为

D．从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为

题型二：感生电动势和动生电动势问题

4．（2020·福建·闽江学院附中高二期末）如图所示，边长为 a的导线框ABCD 处于磁感应强度为 B0的匀强磁场中，

BC 边与磁场右边界重合．现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度 v匀速向右运动；二是仅使磁

感应强度随时间均匀变化。若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率

为（　　）

A．B．C．D．

5．（2017·江西·新余市第一中学高二期中）如图所示，导体 AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个感应电动势，

因而在电路中有电流通过，下列说法中错误的是( )

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