1、第七節(jié) 渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動,一、渦流,感應(yīng)電流,渦電流,渦流,2）渦流產(chǎn)生的條件：渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，渦流產(chǎn)生條件是穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化并且金屬塊本身可自行構(gòu)成閉合回路同時因為整個導(dǎo)體回路的電阻一般很小，所以感應(yīng)電流很大，就像水中的旋渦,3可以產(chǎn)生渦流的兩種情況,(1)把塊狀金屬放在變化的磁場中,(2)讓塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運動,1)定義：用整塊金屬材料做鐵芯繞制的線圈，當(dāng)線圈中通有變化的電流時，變化的電流會產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場穿過鐵芯，整個鐵芯會自成回路，產(chǎn)生 ，這種電流看起來像水中的旋渦，我們就把這種電流叫做 ，簡稱,4能量轉(zhuǎn)化：,伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形

2、式的能轉(zhuǎn)化成電能，最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能如果金屬塊放在變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果是金屬塊進(jìn)出磁場或在非勻強(qiáng)磁場中運動，則由于克服安培力做功金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,注意：渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，與一般導(dǎo)體或線圈的最大區(qū)別是金屬塊本身構(gòu)成閉合回路，它同樣遵守電磁感應(yīng)定律,5.應(yīng)用與預(yù)防,A）應(yīng)用：,（1）渦流的熱效應(yīng)：高頻真空冶煉爐 （2）渦流的磁效應(yīng)：探雷器，安檢門,B）預(yù)防方法：,（1）增大鐵心材料的電阻率 （2）用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯,二、電磁阻尼,阻礙,電磁阻尼,1）定義：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，如導(dǎo)體中出現(xiàn)渦流，即感

3、應(yīng)電流，感應(yīng)電流會受到安培力作用，安培力的作用總是_導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象叫做 ,三、電磁驅(qū)動 1）定義：如果磁場相對于導(dǎo)體運動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到 的作用，_使導(dǎo)體運動起來，這種作用就是 ,安培力,安培力,電磁驅(qū)動,1）如圖472所示，一金屬球用絕緣細(xì)線懸掛于O點，將金屬球拉離平衡位置并釋放，金屬球擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界若不計空氣阻力，則(),A金屬球向右穿過磁場后，還能擺至原來的高度 B在進(jìn)入和離開磁場時，金屬球中均有感應(yīng)電流 C金屬球進(jìn)入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大 D金屬球最終將靜止在平衡位置,【答案】B 【

4、點評】產(chǎn)生渦流的條件是：金屬球的磁通量變化,2）如圖所示，閉合金屬環(huán)從曲面上h高處滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，設(shè)環(huán)的初速為零，摩擦不計，曲面處在圖示磁場中，則（ ） A若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度小于h B若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于h C若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度等于h D若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾上的高度小于h,BD,2.如圖474所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速度釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面下面對于兩管的描述可能正確的是（ ）,AA管是用塑料制成的，B管是用銅制成的 BA管

5、是用鋁制成的，B管是用膠木制成的 CA管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的 DA管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的,AD.,3）位于光滑水平面的小車上放置一螺線管，一個比螺線管長的條形磁鐵沿著螺線管的軸線水平穿過，如圖475所示，在此過程中(),A磁鐵做勻速直線運動 B磁鐵做減速運動 C小車向右做加速運動 D小車先加速后減速,BC,4.如圖476所示，把一個閉合線框放在蹄形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動，閉合線框也可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)蹄形磁體逆時針(從上往下看)轉(zhuǎn)動時，有關(guān)線圈的運動下列說法正確的是( ),A線圈將順時針方向轉(zhuǎn)動 B線圈仍保持靜止 C線圈將逆時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵

6、相同 D線圈將逆時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速比磁鐵小,D,5.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖477所示，拋物線的方程是yx2，下半部處在一個水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是ya的直線(圖中的虛線所示)，一個小金屬塊從拋物面上yb(ba)處以速度v沿拋物面下滑，假設(shè)拋物面足夠長，小金屬塊沿拋物面下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是( ),D,3.如圖478所示，光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有一足夠長的金屬桿，桿上掛有一光滑螺旋管A.在弧形軌道上高為h的地方，無初速釋放一磁鐵B(可視為質(zhì)點)，B下滑至水平軌道時恰好沿螺旋管A的中心軸運動，設(shè)A、B的質(zhì)量分別為M、m，若最終A、B速度分別為vA、vB.,(1)螺旋管A將向哪個方向運動？ (2)全過程中整個電路所消耗的電能,6）如圖所示是高頻焊接原理示意圖線圈中通以高頻變化的電流時，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流通過焊縫產(chǎn)生大量熱量，將金屬融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分發(fā)熱很少，以下說法正確的是（ ）