专题2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）

3.0 cande 2025-05-09 4 4 1.82MB 19 页 3知币

专题 2.3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

【人教版】

【题型 1 涡流】..................................................................................................................................

【题型 2 电磁阻尼】..........................................................................................................................

【题型 3 电磁驱动】..........................................................................................................................

【题型 4 联系实际】..........................................................................................................................

【题型 5 综合问题】..........................................................................................................................

【题型 1 涡流】

【例 1】光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程为 y＝x2，其下半

部分处在一个沿水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是 y＝a的直线(如图中的虚线所示)。

一个小金属块从抛物线上 y＝b(b>a)处以速度 v沿抛物线下滑，假设曲面足够长，则金属块

在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是(　 )

A．mgb B．mv2

C．mg(b－a) D．mg(b－a)＋mv2

【变式 1-1】(多选)高考考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其

进入考场，如图所示。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引

起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关

于探测器工作原理，下列说法正确的是(　 )

A．金属探测器利用的是电磁感应现象

B．金属探测器利用的是磁场对金属的吸引作用

C．金属探测器利用的是静电感应现象

D．金属探测器利用的是当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈

中电流的变化

【变式 1-2】涡流内检测技术是一项用来检测各种金属管道是否有破损的技术。下图是检测

仪在管道内运动及其工作原理剖面示意图，当激励线圈中通以正弦交流电时，金属管道壁

内会产生涡流，涡流磁场会影响检测线圈的电流。以下有关涡流内检测仪的说法正确的是(

)

A．检测线圈消耗功率等于激励线圈输入功率

B．在管道内某处检测时，如果只增大激励线圈中交流电的频率，则检测线圈的电流强度

不变

C．在管道内某处检测时，如果只增大激励线圈中交流电的频率，则检测仪消耗功率将变

大

D．当检测仪从金属管道完好处进入到破损处检测时，管道壁中将产生更强的涡流

【变式 1-3】以下现象中属于涡流现象的应用的是(　 )

【题型 2 电磁阻尼】

【例 2】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

【变式 2-1】如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。如果在磁铁下端的水平桌面上

放一个固定的闭合线圈，并使磁铁上下振动。磁铁在向下运动的过程中，下列说法正确的

是(　 )

A．线圈给磁铁的磁场力始终向上

B．线圈给磁铁的磁场力先向上再向下

C．线圈给磁铁的磁场力始终向下

D．线圈给磁铁的磁场力先向下再向上

【变式 2-2】某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照

老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快

停止。下列说法正确的是(　 )

A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势

B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用

C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势

D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用

【变式 2-3】(多选)如图所示是某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置，

在电梯挂厢上安装永磁体，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的伤

害．关于该装置，下列说法正确的是(　　)

A．当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用

B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中

C．当电梯坠落至永磁体在图示位置时，闭合线圈 A、B中电流方向相同

D．当电梯坠落至永磁体在图示位置时，闭合线圈 A、B都在阻碍电梯下落

【题型 3 电磁驱动】

【例 3】(多选)在日常生活中，比如摩托车和汽车上装有的磁性转速表就是利用了电磁驱动

原理，如图所示是磁性式转速表及其原理图，关于磁性式转速表的电磁驱动原理，下列说

法正确的是(　 )

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