第7节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
对应学生用书P13
一、选择题
1．下列做法中可能产生涡流的是( )
A．把金属块放在匀强磁场中
B．让金属块在匀强磁场中做匀速运动
C．让金属块在匀强磁场中做变速运动
D．把金属块放在变化的磁场中
答案 D
解析 涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过金属块的磁通量发生变化。而A、B、C中磁通量不变化，所以A、B、C错误；把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D正确。
2．(多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成，而不采用一整块硅钢，这是为了( )
A．增大涡流，提高变压器的效率
B．减小涡流，提高变压器的效率
C．增大涡流，减小铁芯的发热量
D．减小涡流，减小铁芯的发热量
答案 BD
解析 涡流的主要效应之一就是发热，而变压器的铁芯发热，是我们不希望出现的，所以不采用整块硅钢，而采用薄硅钢片叠压在一起，目的是减小涡流，减小铁芯的发热量，进而提高变压器的效率。故选B、D。
3．(多选)关于涡流的应用与危害，下列说法正确的是( )
A．利用涡流的热效应制成了真空冶炼炉
B．利用涡流的磁效应制成了地雷探测器和机场的安检门
C．在各种电机中，涡流是非常有害的，它会使铁芯的温度升高，从而危害到线圈绝缘材料的寿命，严重时会使绝缘材料报废，又涡流是因发生电磁感应现象而产生的感应电流，因此不会消耗额外的能量，不会降低电机的效率
D．由于涡流具有热效应，会使铁芯的温度快速升高，因此电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成，而是用薄薄的硅钢片叠合而成的，其主要目的是增大散热的速度
答案 AB
解析 涡流的实质是由于发生电磁感应现象而产生的感应电流，其具有热效应和磁效应，人们利用其热效应制造了真空冶炼炉，进而提高冶炼的温度，利用其磁效应，制造了地雷探测器和机场的安检门，A、B正确；在各种电机中，涡流是非常有害的，它会使铁芯的温度升高，从而危害到线圈绝缘材料的寿命，严重时会使绝缘材料报废，且由于涡流是因发生电磁感应现象而产生的感应电流，需要消耗额外的能量，从而降低电机的效率，为此，电机里的铁芯不是由整块的钢铁制成，而是用薄薄的硅钢片叠合而成的，其主要目的是一方面硅钢片的电阻率比一般钢铁的要大，从而减少损耗，另一方面每层硅钢片之间都是绝缘的，阻断了涡流的通路，进一步地减小了涡流的发热，C、D错误。
4．(多选)如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( )
A．2是磁铁，在1中会产生涡流
B．1是磁铁，在2中会产生涡流
C．电磁阻尼器的作用是使指针能够转动
D．电磁阻尼器的作用是使指针能够很快地稳定
答案 AD
解析 电磁阻尼在实际中有很多用处，电学仪表的指针能很快停下来就是利用了电磁阻尼。故选A、D。
5.
(多选)如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环R沿螺线管的轴线加速下落，在下落过程中，环面始终保持水平。铜环先后经过轴上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3。位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距，则( )
A．a1<a2＝g B．a3<a1<g
C．a1＝a3<a2 D．a3＝a1＝a2
答案 AB
解析 因为2处的磁场近似是匀强磁场，所以小环在2处的磁通量不变，没有感应电流，不受安培力的作用，小环的加速度a2＝g；小环在1与3处时的磁场是不均匀的，磁通量有变化，根据楞次定律，安培力的方向向上，对小环的运动有阻碍作用；小环一直做加速运动，所以小环在3处的速度大于在1处的速度，所以小环在3处的磁通量变化快，根据法拉第电磁感应定律，小环在3处的电动势大于在1处的电动势，在3处的电流大于在1处的，所以小环在3处受到的安培力大，由牛顿第二定律可得，小环在3处的加速度比较小。即：a3<a1<a2＝g。故A、B正确，C、D错误。
