《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

5.（多选）涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图10所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中正确的是（ ）

A. 涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化
B. 涡流的频率等于通入线圈的交流电的频率
C. 通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力
D. 待测工件可以是塑料或橡胶制品

答案： 跟踪训练
5. ABC [由楞次定律可知，涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化，A正确；涡流随着交流电而变化，所以涡流的频率等于通入线圈的交流电的频率，B正确；由于电流在磁场中受安培力作用，故通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力，C正确；涡流只能在导体中产生，故待测工件不能是塑料或橡胶制品，D错误。]

6.（2024·福建厦门模拟）如图11是汽车上使用的电磁制动装置示意图。电磁制动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）

A. 制动过程中，导体不会产生热量
B. 如果导体反向转动，此装置将不起制动作用
C. 制动力的大小与线圈中电流的大小无关
D. 线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大

答案： 6. D [电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过导体时会产生热量，A错误；如果导体反向转动，此时产生的涡流方向也相反，电流和运动方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，B错误；线圈中电流越大，产生的磁场越强，转盘转动产生的涡流越强，则制动装置对转盘的制动力越大，C错误；线圈电流一定时，导体运动的速度越大，转盘转动产生的涡流越强，制动力就越大，D正确。]

例1 如图1，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。一接入电路的电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中 （ ）
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大

答案：
例1 C [设PQ左侧电路的电阻为$R_{x}$，右侧电路的电阻为$3R - R_{x}$，外电路的总电阻为$R_{外}=\frac{R_{x}(3R - R_{x})}{3R}$，外电路电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可得PQ中的电流$I = \frac{E}{R + R_{外}}$先减小后增大，路端电压$U = E - IR$先增大后减小，故A、B错误；导体棒做匀速直线运动，拉力与安培力平衡，即$F = IlB$，拉力的功率$P = IlBv$，先减小后增大，故C正确；外电路的总电阻$R_{外}=\frac{R_{x}(3R - R_{x})}{3R}$，当$R_{x}=\frac{3}{2}R$时$R_{外}$最大，最大值为$\frac{3}{4}R$，小于导体棒的电阻$R$，又外电路电阻先增大后减小，由电源的输出功率与外电路电阻的关系可知，线框消耗的电功率先增大后减小，故D错误。]