1、3.涡流、电磁阻尼和电磁驱动1了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。2.了解涡流是怎样产生的，通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生活和生产中的应用，了解涡流的危害及防止。3.了解电磁阻尼和电磁驱动。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。这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场。2感生电动势：如果感应电动势是由感生电场产生的，它也叫作感生电动势。3应用：电子感应加速器。二、涡流1定义：当穿过导体的磁通量发生变化时，由于电磁感应，导体内会产生像水中的漩涡一样的感应电流，我们把它叫作涡电流，简称涡流。2应用(1)涡流热效应的应
2、用：如真空冶炼炉、电磁炉。(2)涡流磁效应的应用：如探雷器、安检门。3防止：电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。(1)途径一：增大铁芯材料的电阻率。(2)途径二：用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯。三、电磁阻尼1定义：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。2应用：磁电式仪表中利用电磁阻尼使指针很快地停下来，便于读数。四、电磁驱动1定义：如果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。2应用：交流感应电动机。判
3、一判(1)如果空间不存在闭合电路，变化的磁场周围不会产生感生电场。()(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用。()(3)感生电场就是感应电动势。()(4)感生电动势与动生电动势一样，都是由于磁场变化产生的。()(5)铝块靠近磁体时，铝块中不会产生电流。()(6)涡流的方向可用楞次定律判断。()(7)电磁阻尼是楞次定律的一种体现。()(8)电磁驱动中不满足能量的转化与守恒定律。()提示：(1)麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，与是否存在闭合电路无关。(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)想一想用导线把微安表的两个接线柱连在一起后，晃动表壳时，
4、表针相对表盘的摆动的幅度为什么比没连接接线柱时小？提示：用导线把微安表的两个接线柱连接起来后，就形成了闭合回路，晃动表壳时会产生感应电流，从而阻碍表针的相对运动，即发生了电磁阻尼现象。课堂任务感生电场涡流仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。活动1：静止的自由电荷可能受到什么力而定向运动？提示：静止的电荷不可能受洛伦兹力，所以只可能受电场力而运动。活动2：麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种特殊的感生电场，请利用此假设分析图甲中的现象。提示：由于磁场变强，磁场周围的空间产生了感生电场，闭合电路导体中的自由电荷在感生电场的作用下定向运动，形成感应电流。活动3：图甲闭合电路中产生感应电流是因
5、为有感应电动势，哪一种作用扮演了非静电力的角色？提示：感生电场是因为磁场变化而激发的，不同于静电场。感生电场对自由电荷的作用充当了非静电力。活动4：如图乙所示，当整块铁块处在变化的磁场中时，请问铁块中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？提示：有。变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生电场，感生电场使铁块中产生感应电流，它的形状像水中的漩涡。1感生电场与感生电动势(1)感生电场与静电场的比较(2)感生电动势某区域产生感生电场时，如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，也就是说导体中产生了感应电动势。这种由感生电场产生的感应电动势也叫作感生
6、电动势。(3)感生电场的独立性与方向感生电场是否存在仅取决于有无变化的磁场，与是否存在导体及是否存在闭合回路无关。但感生电场的方向可借助假定存在的闭合回路由楞次定律判断，感生电场的方向就是此闭合回路中感应电流的方向。2感生电动势与动生电动势的比较感生电动势动生电动势产生原因感生电场导体做切割磁感线运动移动自由电荷的非静电力感生电场对自由电荷的电场力导体中自由电荷所受洛伦兹力沿导体方向的分力回路中相当于电源的部分处于变化磁场中的线圈部分做切割磁感线运动的导体3感生电场的应用：电子感应加速器现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下
7、为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。4涡流的产生涡流实际上是一种特殊的电磁感应现象，导体内部可以等效成许许多多的闭合电路，当导体处在变化的磁场中，或者导体在非匀强磁场中运动时，穿过这些闭合电路的磁通量变化，在导体内部的这些闭合电路中将产生感应电流，即导体内部产生了涡流。5涡流的特点当电流在金属块内自成闭合回路(产生涡流)时，由于整块金属的电阻很小，涡流往往很强，根据公式P(U等于感应电动势E)知，金属块的发热功率很大。6涡流的应用、防止(1)涡流的应用用来冶炼合金的真空冶炼炉(图甲)炉外有线圈，线
8、圈中通入迅速变化的电流，炉内的金属中产生涡流。涡流产生的热量使金属熔化。利用涡流冶炼金属的优点是，整个过程可以在真空中进行，能防止空气中的杂质进入金属，可以冶炼高质量的合金。电磁炉(图乙)迅速变化的电流通过电磁炉面板下方的线圈时，线圈周围产生迅速变化的磁场，变化的磁场使面板上方的铁锅底部产生涡流，铁锅迅速发热，从而达到加热食物的目的。探雷器、安检门仪器线圈中有变化的电流，会使周围的金属中感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。(2)涡流的危害电动机、变压器的线圈都绕在铁芯上。线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费了能量，还可能损坏电器。(3)涡流的防止减小涡
9、流的途径之一是增大铁芯材料的电阻率，常用的铁芯材料是硅钢，它的电阻率比较大。另一个途径就是用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯。例1(多选)某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是()A沿AB方向的磁场在迅速减弱B沿AB方向的磁场在迅速增强C沿BA方向的磁场在迅速增强D沿BA方向的磁场在迅速减弱(1)楞次定律的内容是什么？提示：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。(2)感生电场的方向，就是(假想)_的方向，由此可判断出_的方向，依据_可判断原磁场的变化情况。提示：感应电流感应电流的磁场楞次定律规范解答根据麦克斯韦电磁场理论，闭合回路中产
10、生感应电流，是因为闭合回路中的自由电荷受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间磁场变化产生的电场方向仍然可用楞次定律判断。假设存在圆形闭合回路，回路中应产生与电场同向的感应电流，由安培定则，感应电流的磁场向下，所以根据楞次定律，引起感应电流的原因应是沿AB方向的磁场在迅速减弱，或沿BA方向的磁场在迅速增强，故A、C正确。完美答案AC规律点拨1.感生电场问题应注意的几个方面(1)感生电场的电场线是闭合的。(2)感生电场对电荷也会产生力的作用。(3)感生电场的存在与电路是否闭合无关，由于感生电场产生感应电动势的导体相当于电源，其电路为内电路，外电路闭合时就会对外
11、电路供电。2.由感生电场判断磁场变化的两种情况,磁场变化产生感生电场时，若已知感生电场的方向，判断磁场变化，通常有两种情况，一种情况下磁场在增强，另一种情况下磁场在减弱，注意不要漏解。3.涡流问题的三点注意(1)涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵循法拉第电磁感应定律。(2)金属能够自身形成闭合回路，产生涡流。(3)磁场变化越快，导体的横截面积S越大，导体材料的电阻率越小，形成的涡流就越强。电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是()A当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B电
12、磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用D电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差答案B解析根据电磁炉的工作原理可知，电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作，A错误，B正确；在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用，C错误；金属锅自身产生无数小涡流而直接加热锅底，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流，D错误。如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球，在槽内沿顺时针方向做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，则(
13、)A小球速度变大B小球速度变小C小球速度不变D小球速度可能变大也可能变小答案D解析若磁场均匀增强，由楞次定律与安培定则知感生电场方向与带电小球运动方向相同，其速度变大；若磁场均匀减弱，由楞次定律与安培定则知感生电场方向与带电小球运动方向相反，其速度变小。故D正确。课堂任务电磁阻尼与电磁驱动仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。活动1：如图甲，一个单匝线圈落入磁场中，此时因为感应电流，安培力对线圈的运动有什么影响？提示：线圈下边切割磁感线，线圈中产生逆时针方向的感应电流，所以线圈下边受到向上的安培力，即安培力对线圈的运动有阻碍作用。活动2：如图乙，磁电式仪表的线圈绕在铝框上，指针也固定在铝框上
14、。假定仪表工作时指针向右转动，由于铝框转动时其中有感应电流，铝框要受到安培力，安培力对铝框的转动产生什么影响？提示：根据楞次定律的推论“来拒去留”，铝框受到的安培力会阻碍铝框相对磁极的转动。活动3：如图丙，转动蹄形磁体，铝框也跟着转动，为什么会这样？提示：蹄形磁体转动时，磁场相对于铝框转动，穿过铝框的磁通量变化，铝框中就产生了感应电流，因而铝框会受到安培力作用，安培力使铝框运动起来。1电磁阻尼(1)产生当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，根据楞次定律，安培力总是阻碍导体的运动，于是产生电磁阻尼。电磁阻尼是一种十分普遍的物理现象，任何相对磁场运动的导体，只要有感应电流通过，就会存在
15、电磁阻尼作用。(2)应用电磁阻尼有不少应用。使用磁电式电表进行测量时，若不采取措施，线圈及指针将会在指示值附近来回摆动，不易稳定下来。为此，许多电表把线圈绕在闭合的铝框上，当线圈摆动时，在闭合的铝框中将产生感应电流，从而产生电磁阻尼，以使线圈迅速稳定在指示值的位置。电气列车中的电磁制动器也是根据电磁阻尼原理制成的。2电磁驱动(1)产生如果磁场相对于导体运动，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。如图所示，当转动蹄形磁体时，线圈也跟着转动起来，产生这种现象的原因就是电磁驱动。(2)原因分析当蹄形磁体转动时，穿过线圈的磁通量就发生变
16、化，例如，线圈处于如图所示的初始位置时，穿过线圈的磁通量为零，蹄形磁体一转动，穿过线圈的磁通量就增加了。根据楞次定律，此时线圈中就有感应电流产生，以阻碍磁通量的增加，因而线圈会跟着同向转动起来。3电磁阻尼与电磁驱动的比较电磁阻尼、电磁驱动现象中安培力的作用效果都是阻碍相对运动，应注意电磁驱动中阻碍的结果导体的运动速度仍小于磁场的运动速度。例2如图所示为电磁驱动器的原理图。其中为磁极，它被固定在电动机的转轴上，金属圆盘可以绕中心轴转动，圆盘与转轴间的阻力较小。整个装置固定在一个绝缘支架上。当电动机的转轴转动时，金属圆盘也将转动起来。下列有关说法中正确的是()A金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相
17、同，转速小于磁极的转速B金属圆盘转动的方向和磁极的转动方向相同，转速等于磁极的转速C将金属圆盘换成绝缘圆盘，它也会跟着磁极转动D当电动机突然被卡住不转时，金属圆盘将转动较长时间才会停下来(1)磁极相对金属圆盘转动，会产生什么现象？提示：电磁驱动。(2)磁极突然停止运动时，金属圆盘中会产生感应电流吗？提示：会。规范解答当磁极转动时，在金属圆盘中会产生涡流，涡流所受安培力阻碍其相对运动，金属圆盘转动方向与磁极的转动方向相同，但转速一定小于磁极的转速，这样才会有持续的安培力，让其持续转动下去，故A正确，B错误；如果将金属圆盘换成绝缘圆盘，圆盘中不能产生感应电流，所以它不会跟着磁极转动，故C错误；当电
18、动机突然被卡住不转时，金属圆盘与磁极有相对运动，仍会产生涡流，金属圆盘的动能因电磁阻尼将转化为焦耳热，所以很快停下来，故D错误。完美答案A规律点拨电磁阻尼、电磁驱动的几点说明(1)电磁阻尼是感应电流受到的安培力对导体做负功，阻碍导体运动，而电磁驱动是感应电流受到的安培力对导体做正功，推动导体运动。(2)在电磁驱动中，主动部分与被动部分的运动(或转动)方向一致，被动部分的速度(或角速度)较小。(3)电磁阻尼、电磁驱动都是电磁感应现象，在这两种现象中可以运用楞次定律的推论分析导体的受力情况，运用动力学知识和能量守恒定律分析导体的运动情况和能量转化情况。(4)从能量转化的情况看，电磁驱动过程是磁体的
19、机械能先转化为电能，电能再转化为导体的机械能，而电磁阻尼过程是导体的机械能转化成电能，最终转化为内能。如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”。在过山车两侧安装铜片，停车区的轨道两侧安装强力磁体，当过山车进入停车区时，铜片与强力磁体的相互作用使过山车能很快地停下，下列说法中错误的是()A过山车进入停车区时其动能转化为电能B过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流C把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果D过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速答案C解析当过山车进入停车区时，两侧铜片切割磁感线，产生感应电流，此电流在磁场中受到安培力的作用，阻碍磁体与铜片的相对运动，
20、即产生电磁阻尼现象，使过山车减速，此过程中过山车的动能转化成电能，最终转化为内能，故A、B、D正确。把铜片换成有机玻璃片，因有机玻璃不导电，无法产生感应电流，达不到同样的刹车效果，C错误。 1. (感生电场的理解)(多选)如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是()A磁场变化时，会在空间激发一个电场B使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C使电荷定向移动形成电流的力是电场力D以上说法都不对答案AC解析磁场变化时，会在空间产生感生电场，感生电场的电场力使电荷定向移动形成电流，A、C正确。2(感生电场的理解)在下列所示的四种磁场中，能产生恒
21、定感生电场的是()答案C解析要产生恒定的感生电场，则所产生的感应电动势一定是恒定的，由EnnS可知，磁场必须是均匀变化的，故C正确，A、B、D错误。3(感生电场的理解)(多选)下列说法中正确的是()A感生电场是由变化的磁场产生的B恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C感生电场的方向同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定D感生电场的电场线是闭合曲线，所以感生电场对自由电荷不做功答案AC解析磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的感应电流方向相同，可由楞次定律和右手螺旋定则判断，A、C正确，B错误；感生电场的电场线虽然是闭合曲线，但自由电荷沿感生电场的电场线运动一周时，感生电场对自由电荷做功
22、不为零，D错误。4. (涡流的应用)如图所示是冶炼金属的感应炉的示意图，感应炉中装有待冶炼的金属，线圈中通有电流，则()A感应炉的线圈中必须通有变化的电流，才会产生涡流B感应炉的线圈中通有恒定的电流，也可以产生涡流C感应炉是利用线圈中电流产生的焦耳热使金属熔化的D感应炉是利用线圈中电流产生的磁场使金属熔化的答案A解析根据电磁感应的条件可知，感应炉的线圈中必须通有变化的电流，才会产生涡流，A正确，B错误；感应炉的线圈中变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场穿过金属，在金属内产生强涡流，从而产生大量的热使金属熔化，C、D错误。5(涡流的危害与防止)(多选)对变压器和电动机中的涡流的认识，以下说法正确
23、的是()A涡流会使铁芯温度升高，减少线圈绝缘材料的寿命B涡流发热，要损耗额外的能量C为了不产生涡流，变压器和电动机用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯D涡流产生于线圈中，对原电流起阻碍作用答案AB解析变压器和电动机中产生的涡流会使铁芯温度升高，消耗能量，同时会减少线圈绝缘材料的寿命，A、B正确；变压器和电动机用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，是为了增大电阻，减小涡流，减少产生的热量，C错误；涡流产生于铁芯中，对原电流无阻碍作用，D错误。6(涡流的应用) (多选)如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法中正确的是()A探测器内的探测线圈会产生变化的磁场B
24、只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流D探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流答案AD解析探测器内线圈通有变化的电流，产生变化的磁场，若地下有金属，则金属中会产生涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。故A、D正确，B、C错误。7(涡流的应用)(多选)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈里通有交变电流，交变电流在“门”内产生交变磁场，金属物品通过“门”时能产生涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警。以下关于这个安检门的说法正确的是()A这个安检门也能检查出毒品携带者B这个安检门只能检查出金属物品携带者C
25、如果这个“门框”的线圈中通上恒定电流，也能检查出金属物品携带者D这个安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应答案BD解析这个安检门是利用涡流工作的，因而只能检查出金属物品携带者，A错误，B正确；若“门框”的线圈中通上恒定电流，只能产生恒定磁场，它不能使金属物品产生涡流，因而不能检查出金属物品携带者，C错误；安检门工作时，既利用了电磁感应现象，又利用了电流的磁效应，D正确。8(电磁阻尼)(2019江苏省高二期中)(多选)关于电磁阻尼，下列说法正确的是()A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运动的现象称为电磁阻尼B磁电式仪表正是利用电磁阻尼的
26、原理使指针迅速停下来，从而便于读数C电磁阻尼是导体因感应电流受到的安培力对导体做负功，阻碍导体运动D电磁阻尼现象实质上不是电磁感应现象，但分析时同样遵循楞次定律答案ABC解析根据电磁阻尼的定义知，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运动的现象称为电磁阻尼，A正确；磁电式仪表正是利用电磁阻尼的原理使指针迅速停下来，从而便于读数，B正确；电磁阻尼是导体因感应电流受到的安培力对导体做负功，阻碍导体运动，C正确；电磁阻尼现象实质上是电磁感应现象，分析时不仅遵循楞次定律，同样也遵循法拉第电磁感应定律，D错误。9(电磁阻尼)(多选)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的
27、铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。通过观察图示，判断下列说法正确的是()A若线圈闭合，进入磁场时，线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针B若线圈闭合，传送带以较大速度匀速运动时，磁场对线圈的作用力较大C从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈答案BD解析若线圈闭合，进入磁场时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中的感应电流的磁场方向垂直于传送带向下，所以感应电流的方向从上向下看为顺时
28、针，故A错误；根据法拉第电磁感应定律，传送带以较大速度匀速运动时，线圈中产生的感应电动势较大，则感应电流较大，磁场对线圈的作用力较大，故B正确；由题图知第1、2、4、5、6个线圈都向后发生了相对滑动，而第3个线圈没有向后滑动，则第3个线圈不闭合，没有产生感应电流，故C错误，D正确。10. (电磁驱动)如图所示，闭合导线环和条形磁体都可以绕水平的中心轴OO自由转动，开始时磁体和圆环都静止在竖直平面内，若条形磁体突然绕OO轴，N极向纸里，S极向纸外转动，在此过程中，圆环将()A产生逆时针方向的感应电流，圆环上端向里、下端向外随磁体转动B产生顺时针方向的感应电流，圆环上端向外、下端向里转动C产生逆时
29、针方向的感应电流，圆环并不转动D产生顺时针方向的感应电流，圆环并不转动答案A解析磁体转动时，穿过圆环向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中产生逆时针方向的感应电流。磁体转动时，为阻碍磁通量的变化，圆环与磁体同向转动。故A正确。11(感生电动势的应用) 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一电荷量为q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()A0 B.r2qk C2r2qk Dr2qk答案D解析变化的磁场产生的感生电动势
30、为Er2kr2，小球在环上运动一周，感生电场对其所做的功WqEr2qk，D正确。12(感生电场的应用)(2020北京高二期末)(多选)电子感应加速器是利用感生电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁的磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空室作为电子运行的轨道，如图所示(图中上部分为侧视图、下部分为俯视图)。当磁场发生变化时，产生的感生电场就会不断加速电子，电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是()A洛伦兹力充当电子做圆周运动的向心力B使电子加速的是电场力C励磁电流必须从N端流入、从M端流出，且减
31、小D励磁电流必须从M端流入、从N端流出，且增大答案ABD解析电子在电子感应加速器中受到洛伦兹力、电场力、重力。由于重力很小，可以忽略不计。洛伦兹力方向与电子速度方向垂直，提供电子做圆周运动的向心力，但洛伦兹力不做功，通过电场力做功使电子加速，故A、B正确。电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动，根据左手定则可知上、下电磁铁间存在竖直向上的磁场，根据安培定则可判断励磁电流从M端流入、从N端流出；电子在真空室中沿逆时针方向做圆周运动，产生顺时针的感应电流，产生竖直向下的磁场，根据楞次定律可知感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可得原磁场应增大，故励磁电流增大，C错误，D正确。13. (
32、涡流的应用)(多选)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解析当线圈接交流电源时，金属杯处在变化的磁场中，产生涡电流发热，使水温升高。要缩短加热时间，需增大涡电流，即增大感应电动势或减小电阻。增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势，瓷杯不能产生涡电流，取走铁芯会导致磁场减弱。故A、B正确，C、D错误。14(感生电场的应用) 著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示。在一块水平绝缘圆盘的中部安装一个线圈，线
33、圈接有电源，圆盘上固定有许多带负电的小球，整个装置可绕过圆盘中点的竖直轴旋转，忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是()A圆盘将逆时针转动 B圆盘将顺时针转动C圆盘不会转动 D无法确定圆盘是否会动答案A解析线圈接通电源瞬间，产生向上的磁场，向上增强的磁场产生顺时针方向的感生电场，因为小球带负电，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则小球受逆时针方向的电场力，故圆盘将沿逆时针方向转动。故A正确。15(涡流与电磁阻尼)(2019广东省广州市海珠区高二下学期期末)(多选)图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有磁体，磁体与飞轮不接触，人用力蹬车带动飞轮旋转
34、时，需要克服磁体对飞轮产生的阻碍作用，通过调节旋钮拉线可以实现不同强度的健身需求(当拉紧旋钮拉线时，可以减小磁体与飞轮间的距离)，下列说法正确的是()A飞轮受到的阻力主要来源于磁体对它的安培力B人蹬车频率一定时，拉紧旋钮拉线，飞轮受到的阻力变小C控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，受到的阻力越大D控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，内部的涡流越弱答案AC解析飞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，根据楞次定律的推论可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，飞轮受到的阻力主要来源于磁体对它的安培力，故A正确；飞轮转速一定时，磁体越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，飞轮上产生的感应电动势越大，内部的涡流越大，飞轮受到的阻力越大，故B错误；磁体和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势越大，内部的涡流越大，飞轮受到的安培阻力越大，C正确，D错误。
