《2025年步步高精准讲练物理选择性必修第二册》

易错辨析
(1) 涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流。（×）
(2) 涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的。（√）
(3) 导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热。（×）
(4) 涡流有热效应，但没有磁效应。（×）

答案：
(1)×
(2)√
(3)×
(4)×

例 2
(多选)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，它的工作原理是：在封口机工作时，套在瓶口上的封口头内的线圈有电流通过，致使靠近线圈（但与线圈绝缘）的铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的溶胶，从而粘贴在被封容器的瓶口处，达到迅速封口的目的。下列有关说法正确的是（CD）
A.封口材料可用普通塑料来代替铝箔
B.该封口机可用干电池作为电源以方便携带
C.封口过程中温度过高，可适当减小所通电流的频率来解决
D.该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口，但不适用于金属容器

答案： CD [由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电源，A、B 错误；减小内置线圈中所通电流的频率可降低封口过程中产生的热量，可解决温度过高的问题，C 正确；封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，否则同样会被加热，只能是玻璃、塑料等材质，D 正确。]

三、电磁阻尼和电磁驱动
1. 如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁托起至某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。分析这个现象的产生原因，并说明此现象中能量转化的情况。

2. (1) 如图所示，当顺时针或逆时针转动蹄形磁体时线圈怎样转动？使线圈转动起来的动力是什么？
(2) 线圈转动速度比磁体转动速度快还是慢？磁体停止转动后，线圈如何运动？

答案： 1. 产生原因：磁铁上下振动时，穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流（涡流）；根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量变化，对磁铁产生电磁阻尼力，阻碍其振动。 能量转化：磁铁的机械能（动能与势能）转化为线圈的电能，再转化为内能。 2.
(1) 线圈与磁体转动方向相同；动力是安培力。
(2) 线圈转动速度比磁体慢；磁体停止转动后，线圈因惯性继续转动，随后在安培力阻碍下减速至停止。

1. 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，安培力总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。
2. 电磁驱动
(1) 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) 交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的，把电能转化成机械能。

答案： 1. 导体在磁场中运动 阻碍 2.
(1)磁场相对于导体转动 安培力 安培力
(2) 电磁驱动 电能 机械能

在科技馆中常看到这样的表演：一根长 1 m 左右的空心铝管竖直放置，如图甲所示，把一枚磁性比较强的小圆柱形永磁体从铝管上端放入管口，圆柱直径略小于铝管的内径。根据一般经验，小圆柱自由下落 1 m 左右的时间不会超过 0.5 s，但把小圆柱从上端放入管中后，过了许久它才从铝管下端落出。小圆柱在管内运动时，没有感觉到它跟铝管内壁发生摩擦，把小圆柱靠着铝管，也不见它们相互吸引。是什么原因使小圆柱在铝管中缓慢下落呢？如果换用一条有裂缝的铝管，如图乙所示，小圆柱在铝管中的下落就变快了，这又是为什么？

1. 磁性小圆柱在铝管中下落时，其磁场使铝管内磁通量变化，铝管作为闭合导体产生涡流；由楞次定律，涡流受安培力阻碍小圆柱下落，即电磁阻尼作用，导致下落缓慢。
2. 有裂缝的铝管无法形成闭合回路，涡流大大减弱，电磁阻尼作用减小，故小圆柱下落变快。

答案： 1. 磁性小圆柱在铝管中下落时，其磁场使铝管内磁通量变化，铝管作为闭合导体产生涡流；由楞次定律，涡流受安培力阻碍小圆柱下落，即电磁阻尼作用，导致下落缓慢。
2. 有裂缝的铝管无法形成闭合回路，涡流大大减弱，电磁阻尼作用减小，故小圆柱下落变快。