2018-2019学年人教物理选修3-2 第4章 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 学案
2018-2019学年人教物理选修3-2 第4章 7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 学案第3页

B.1是磁铁,在2中产生涡流

C.该装置的作用是使指针能够转动

D.该装置的作用是使指针能很快地稳定

图4­7­2

【解析】 当电表的指针摆动时,金属框1在蹄形磁铁2中同时转动,则1中产生感应电流--即涡流,磁场对涡流产生安培力阻碍其指针的相对运动,使指针很快稳定下来,故A、D正确.

【答案】 AD

[合 作 探 究·攻 重 难]

对涡流的理解及应用

1.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=I2R知,热功率的大小与电流的平方成正比,故金属块的发热功率很大.

2.涡流中的能量转化

涡流现象中,其他形式的能转化成电能,并最终在金属块中转化为内能.如果金属块放在变化的磁场中,则磁场能转化为电能,最终转化为内能;如果金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能.

[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)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,形成的涡流就越大.

 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图4­7­3所示,抛物线的方程为y=x2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量