19.5渦流電磁阻尼電磁驅(qū)動

19.5渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動要點一.渦流1.定義在變化的磁場中的導體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，就像水中的漩渦。所以把它叫作渦電流，簡稱渦流。2.本質(zhì)及特點1.本質(zhì)渦流的本質(zhì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.與一般導體或線圈的區(qū)別是：金屬塊自稱閉合回路，但是同樣遵循電磁感應(yīng)定律.2.特點若金屬的電阻率小，渦流往往很強，產(chǎn)生的熱量很多。3.大小渦流大小的決定因素：E=n?B?tS=1\*GB3①磁場變化越快(eq\f(ΔB,Δt)越大)，渦流越大。=2\*GB3②導體的橫截面積S越大,渦流越大。=3\*GB3③導體材料的電阻率越小，渦流越大。4.產(chǎn)生渦流的兩種情況（1）塊狀金屬放在變化的磁場中。（2）塊狀金屬進出磁場或在非勻強磁場中運動。5.對渦流的能量轉(zhuǎn)化伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（1）金屬塊放在變化的磁場中：磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（2）如果是金屬塊進出磁場或在非勻強磁場中運動：由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。6.渦流的防止及應(yīng)用1.防止電動機、變壓器等設(shè)備中為防止鐵芯中渦流過大而導致浪費能量，損壞電器。（1）途徑一：增大鐵芯材料的電阻率。（2）途徑二：用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯。2.應(yīng)用電磁爐的工作原理（1）渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用：如真空冶煉爐。電磁爐的工作原理（2）渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用：如探雷器、安檢門。要點二.電磁阻尼與電磁驅(qū)動1.電磁阻尼1.產(chǎn)生當導體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼．2.應(yīng)用1.電學儀表中利用電磁阻尼使指針很快地停下來，便于讀數(shù)。2.電磁阻尼還常用于電氣機車的電磁制動器中。2.電磁驅(qū)動1.產(chǎn)生若磁場相對于導體轉(zhuǎn)動，在導體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動．2.應(yīng)用交流感應(yīng)電動機：當蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量就增加了，根據(jù)楞次定律，此時線圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，以阻礙磁通量的增加，因而線圈會跟著一起轉(zhuǎn)動起來。特點：線圈轉(zhuǎn)動方向和磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵轉(zhuǎn)速，即同向異步。3.電磁阻尼與電磁驅(qū)動的比較電磁阻尼、電磁驅(qū)動都是楞次定律“阻礙”的體現(xiàn)．阻礙磁通量的變化，阻礙導體與磁場的相對運動．電磁阻尼電磁驅(qū)動不同點成因由導體在磁場中運動形成的由磁場運動而形成的效果安培力方向與導體運動方向相反，為阻力安培力方向與導體運動方向相同，為動力能量轉(zhuǎn)化克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能磁場能轉(zhuǎn)化為電能，通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導體的機械能共同點兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導體所受安培力，都在阻礙導體與磁場間的相對運動題型1.渦流的特點及應(yīng)用經(jīng)典例題典例1渦流原理在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用，在電爐、電磁爐、微波爐、高頻冶煉爐中，均不是利用渦流原理工作的是（）A．電爐、微波爐 B．電磁爐、微波爐 C．微波爐、高頻冶煉爐 D．電爐、電磁爐【答案】A【解析】電磁爐、高頻冶煉爐均是利用渦流原理工作的；電爐是利用電流熱效應(yīng)工作的，微波爐是利用微波進行工作的，二者均不是利用渦流原理工作，故選A。典例2管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為（）A.庫侖 B.霍爾 C.洛倫茲 D.法拉第【答案】D【解析】由題意可知，圓管為金屬導體，導體內(nèi)部自成閉合回路，且有電阻，當周圍的線圈中產(chǎn)生出交變磁場時，就會在導體內(nèi)部感應(yīng)出渦電流，電流通過電阻要發(fā)熱。該過程利用原理的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其發(fā)現(xiàn)者為法拉第。故選D。典例3下列實例中屬于利用渦流的是（）A．利用微波爐加熱食物 B．變壓器的鐵芯用薄硅鋼片疊合而成C．利用真空冶煉爐冶煉合金鋼 D．電動機的線圈繞在鐵芯上【答案】C【解析】A．利用微波爐加熱食物是利用電流產(chǎn)生的電磁波來給物體加熱，A錯誤；B．變壓器的鐵芯用薄硅鋼片疊合而成是為了減小渦流，減少損耗能量，B錯誤；C．利用真空冶煉爐冶煉合金鋼是在線圈中通入高頻交流電，在合金鋼中產(chǎn)生渦流，C正確；D．電動機的線圈繞在鐵芯上，所用的鐵芯不會用整塊的金屬，是為了減小渦流，D錯誤。故選C。鞏固提升鞏固1如圖所示為高頻電磁爐的工作示意圖。電磁爐工作時產(chǎn)生的電磁波，完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收，不會泄漏，對人體健康無危害。關(guān)于電磁爐，以下說法正確的是（??）A．電磁爐是利用變化的磁場在食物中產(chǎn)生渦流對食物加熱的B．電磁爐是利用變化的磁場在含鐵質(zhì)鍋底部產(chǎn)生渦流，使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫，進而對鍋內(nèi)食物加熱的C．電磁爐是利用變化的磁場使食物中的極性水分子振動和旋轉(zhuǎn)來對食物加熱的D．電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對食物加熱的【答案】B【解析】電磁爐的工作原理是利用變化的電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場通過含鐵質(zhì)鍋的底部產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體溫度升高后加熱食物。故選B。鞏固2安檢門原理圖如圖所示，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。若工作過程中某段時間內(nèi)通電線圈中存在順時針方向（左視圖）均勻增大的電流，則下列說法正確的是（電流方向判斷均從左向右觀察）（）A．有金屬片通過時，金屬片中會感應(yīng)出渦流B．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向可能改變C．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流的方向為順時針D．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流可能逐漸減小【答案】A【詳解】A．通電線圈中的電流均勻增大，則產(chǎn)生的磁場均勻增大，有金屬片通過時，穿過金屬片中的磁通量均勻增大，金屬片中會感應(yīng)出渦流，故A正確；B．金屬片中渦流的磁場與通電線圈中產(chǎn)生的磁場方向相反，雖然會對接收線圈中磁通量的增大有一定的阻礙作用，但不能阻止接收線圈中磁通量增大，所以接收線圈中的感應(yīng)電流的方向不會改變，故B錯誤；CD．無金屬片通過時，接收線圈中的磁通量由左向右均勻增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為逆時針，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知接收線圈中的感應(yīng)電動勢不變，感應(yīng)電流不變，故CD錯誤。故選A。鞏固3如圖所示，用導線環(huán)繞在一金屬塊上許多匝，當導線中通以交變電流時，金屬塊中的磁通量會不斷變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這些電流的分布就像水中的漩渦一樣，我們把它叫做渦電流，簡稱渦流。渦流會消耗電能產(chǎn)生熱量，下列判斷正確的有（）A．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的非靜電力是渦旋電場給電荷的作用力B．如果想增大渦流發(fā)熱，可以僅增大金屬材料的電阻率C．如果想增大渦流發(fā)熱，可以僅增加線圈的匝數(shù)D．如果想增大渦流發(fā)熱，在線圈電流強度不變的條件下，可以僅增大電流頻率【答案】ACD【詳解】A．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的非靜電力是渦旋電場給電荷的作用力，A正確；B．根據(jù)P=EC．根據(jù)P=ED．在線圈電流強度不變的條件下，僅增大電流頻率，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢會變大，從而可增大渦流發(fā)熱，D正確。故選ACD。拓展拔高拓展1如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上放一小鐵鍋冷水。現(xiàn)接通交流電源，幾分鐘后，鍋中的水沸騰起來，t0A．線圈中電流變化越大，自感電動勢越大，自感系數(shù)也增大B．小鐵鍋中產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使水沸騰起來C．t0D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能增大渦流【答案】B【解析】A．線圈中電流變化越快，自感電動勢越大，與電流變化的大小沒有必然的關(guān)系，線圈的自感系數(shù)是由線圈本身的性質(zhì)決定的，與線圈的電流變化無關(guān)，選項A錯誤；B．由于交流電在線圈中產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場穿過小鐵鍋可以在小鐵鍋中產(chǎn)生感生電場，從而產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使水沸騰起來，選項B正確；C．t0D．由于導體中的渦流會損耗能量，所以變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，其目的是為了減小渦流，選項D錯誤。故選B。拓展2以下為教材中的四幅圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實驗，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實驗發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象B．乙圖是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C．丙圖是無軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動勢使空氣電離D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作【答案】B【解析】A．甲圖是法拉第電磁感應(yīng)實驗，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第根據(jù)對稱性思想，做了如上實驗發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象，故A不符題意；B．真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，是爐內(nèi)的金屬產(chǎn)生渦流，在電的熱效應(yīng)下，產(chǎn)生熱量，熔化金屬（自己燒自己），故B符合題意；C．丙圖是無軌電車電車在行駛過程中由于車身顛簸電弓和電網(wǎng)之間容易閃現(xiàn)電火花，這是由于車弓脫離電網(wǎng)產(chǎn)生自感電動勢使空氣電離，故C不符題意；D．丁圖是電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)金屬弦被磁化，弦振動過程中線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流從而使音箱發(fā)聲。如果選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，故D不符題意；故選B。拓展3如圖是一種焊接方法的原理示意圖。將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊工件就焊接在一起。我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的。下列說法中正確的是()A．線圈中的電流是很強的恒定電流B．線圈中的電流是交變電流，且頻率很高C．待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小D．焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向總是相反【答案】B【解析】線圈中的電流是交變電流，且頻率很高，選項B正確A錯誤；待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻大，選項C錯誤；根據(jù)楞次定律，當線圈中的電流增大時，焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向相反；當線圈中的電流減小時，焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流方向相同，選項D錯誤。題型2.電磁阻尼及電磁驅(qū)動經(jīng)典例題典例1如圖所示，將懸掛在O點的銅球從方形勻強磁場區(qū)域左側(cè)一定高度處由靜止釋放，磁場區(qū)域的左右邊界處于豎直方向，不考慮空氣阻力，則（）A．銅球在左右兩側(cè)擺起的最大高度相同B．銅球最終將靜止在O點正下方C．銅球運動到最低點時受到的安培力最大D．銅球向右進入磁場的過程中，受到的安培力方向水平向左【答案】D【解析】A．銅球每次在進出磁場過程，因產(chǎn)生電磁感應(yīng)，一部分機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，左右兩側(cè)擺起的最大高度不相同，故A錯誤；B．銅球每次只在進出磁場過程損失機械能，當全部進入勻強磁場，因磁通量不變，故不產(chǎn)生電磁感應(yīng)，最終將在磁場區(qū)域內(nèi)左右擺動，故B錯誤；C．銅球運動到最低點時不產(chǎn)生電磁感應(yīng)，故受到的安培力為0，故C錯誤；D．銅球向右進入磁場的過程中，由楞次定律知銅球受到的安培力方向水平向左，故D正確。故選D。典例2如圖所示是某研究性學習小組的同學設(shè)計的電梯墜落的應(yīng)急安全裝置，在電梯掛廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，這樣可以在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關(guān)于該裝置，下列說法正確的是()A.當電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中B.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中的電流方向相反C.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，只有閉合線圈A在阻礙電梯下落D.當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，只有閉合線圈B在阻礙電梯下落【答案】B【解析】若電梯突然墜落，穿過閉合線圈A、B內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流會阻礙磁鐵的相對運動，可起到應(yīng)急避險作用，但不能阻止磁鐵的運動，故A錯誤；當電梯墜落至永久磁鐵在題圖所示位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應(yīng)電流的方向從上向下看是逆時針方向，閉合線圈B中向上的磁場增強，感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時針方向，可知閉合線圈A與B中感應(yīng)電流方向相反，故B正確；結(jié)合A的分析可知，當電梯墜落至永久磁鐵在題圖所示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故C、D錯誤。典例31824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“阿拉果圓盤實驗”，實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示，實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后，下列說法正確的是（）A．因為穿過圓盤的磁通量不變，圓盤上沒有感應(yīng)電流B．穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化從而產(chǎn)生沿圓盤邊緣的環(huán)形電流C．圓盤內(nèi)局部面積的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生磁場導致磁針轉(zhuǎn)動D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成了環(huán)形電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動【答案】C【解析】A．穿過圓盤的磁通量不變，但是圓盤局部面積的磁通量發(fā)生變化，所以在圓盤上有不同的感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生渦流，所以A錯誤；B．穿過整個圓盤的磁通量沒有發(fā)生了變化，所以沿圓盤邊緣沒有產(chǎn)生環(huán)形電流，所以B錯誤；C．圓盤內(nèi)局部面積的磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生磁場導致磁針轉(zhuǎn)動，所以C正確；D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成了環(huán)形電流而產(chǎn)生的磁場，由安培定則可判斷出磁場的方向在中心方向豎直向下，其它位置關(guān)于中心對稱，則此電流產(chǎn)生的磁場不會導致磁針轉(zhuǎn)動，所以D錯誤；故選C。典例4如圖所示，金屬球（銅球）下端有通電的線圈，今把金屬球向上拉離平衡位置后釋放，此后金屬球的運動情況是（不計空氣阻力）（）A．做等幅振動B．做阻尼振動C．振幅不斷增大D．無法判定【答案】B【詳解】金屬球在通電線圈產(chǎn)生的磁場中運動，金屬球中產(chǎn)生渦流，故金屬球要受到安培力作用，阻礙它的相對運動，做阻尼振動，振幅不斷減小。B正確，ACD錯誤。故選B。鞏固提升鞏固1掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌，為了有效隔離外界震動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示，無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及其左右振動的衰減最有效的方案是(A)解析：施加磁場來快速衰減STM的微小振動，其原理是電磁阻尼，在振動時通過紫銅薄板的磁通量變化，紫銅薄板中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，則其受到安培力作用，該作用阻礙紫銅薄板振動，即促使其振動衰減。方案A中，無論紫銅薄板上下振動還是左右振動，通過它的磁通量都發(fā)生變化；方案B中，當紫銅薄板上下振動時，通過它的磁通量可能不變，當紫銅薄板向右振動時，通過它的磁通量不變；方案C中，紫銅薄板上下振動、左右振動時，通過它的磁通量可能不變；方案D中，當紫銅薄板上下振動時，紫銅薄板中磁通量可能不變。綜上可知，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是A。鞏固2如圖所示，把一個閉合線圈放在蹄形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體和閉合線圈都可以繞OO′軸轉(zhuǎn)動。當蹄形磁體從圖示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動時，線圈僅在安培力作用下也開始轉(zhuǎn)動，則：（）A．線圈順時針轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)速小于磁體轉(zhuǎn)速B．線圈逆時針轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)速等于磁體轉(zhuǎn)速C．線圈在轉(zhuǎn)動過程中有感應(yīng)電流D．線圈克服安培力做功動能增加【答案】C【解析】ABC．轉(zhuǎn)動磁鐵時，導致線圈的磁通量增加，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培力，導致線圈轉(zhuǎn)動，根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增加，則導致線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但快慢不一，轉(zhuǎn)速比磁鐵??；故AB錯誤，C正確；D．線圈的轉(zhuǎn)動是因為安培力對線圈做功，使線圈動能增加，故D錯誤。故選C。鞏固3如圖所示，將一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩個磁極間，鋁框可以繞豎直軸線OO′自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動磁鐵發(fā)現(xiàn)原來靜止的鋁框也會發(fā)生轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是(B)A．鋁框與磁極轉(zhuǎn)動方向相反B．勻速或加速轉(zhuǎn)動磁鐵，鋁框都比磁極轉(zhuǎn)動慢C．鋁框是因為磁鐵吸引鋁質(zhì)材料而轉(zhuǎn)動的D．鋁框中沒有電流解析：由于磁鐵轉(zhuǎn)動導致鋁框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增加，則導致鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但鋁框都比磁極轉(zhuǎn)動慢，故A錯誤，B正確；當轉(zhuǎn)動磁鐵時，導致鋁框的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，而使鋁框受到安培力而轉(zhuǎn)動，故選項CD錯誤。鞏固4物理課上，老師做了一個“神奇”的實驗：如圖所示，將30cm長的鋁管豎直放置，一磁性很強的磁鐵從上管口由靜止釋放，觀察到磁鐵用較長時間才從下管口落出．對于這個實驗現(xiàn)象同學們經(jīng)分析討論做出相關(guān)的判斷，你認為正確的是（下落過程中不計空氣阻力，磁鐵與管壁沒有接觸）．則（）A．如果磁鐵的磁性足夠強，磁鐵會停留在鋁管中，永遠不落下來B．磁鐵在鋁管中運動的過程中，由于不計空氣阻力，所以機械能守恒C．如果磁鐵的磁性足夠強，磁鐵在鋁管中運動時間更長，但一定會落下來D．如果將鋁管換成塑料管，磁鐵從塑料管中出來也會用較長時間【答案】C【解析】如果磁鐵的磁性足夠強，磁鐵在鋁管中運動受到阻力更大，原因：當磁鐵運動時才會導致鋼管的磁通量發(fā)生變化，才出現(xiàn)感應(yīng)磁場阻礙原磁場的變化，所以運動時間變長，但一定會落下，故A錯誤，C正確；磁鐵在鋁管中運動的過程中，雖不計空氣阻力，但在過程中，產(chǎn)生了感應(yīng)電流，機械能轉(zhuǎn)化電能，所以機械能不守恒，故B錯誤；如果將鋁管換成塑料管，磁鐵不會受到安培力阻力，因此出來的時間將會變短，故D錯誤．拓展拔高拓展1如圖所示，矩形線圈放置在水平薄木板上，有兩塊相同的蹄形磁體，四個磁極之間的距離相等，當兩塊磁體以相同的速度勻速向右通過線圈時，線圈始終靜止不動，那么線圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左、后向右 B．先向左、后向右、再向左C．一直向右 D．一直向左【答案】D【解析】根據(jù)楞次定律的“來拒去留”結(jié)論可知，當兩磁體靠近線圈時，線圈要阻礙其靠近，線圈有向右移動的趨勢，受到木板的摩擦力向左，當磁體遠離時，線圈要阻礙其遠離，仍有向右移動的趨勢，受到木板的摩擦力方向仍是向左的，故選項D正確．拓展2如圖所示，磁電式電流表的線圈常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，鋁框的兩端裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的兩邊各有一個螺旋彈簧（繞制方向相反），關(guān)于磁電式電流表下列說法正確的是（）A．線圈通電后，由于螺旋彈簧的彈力作用，可以使指針盡快穩(wěn)定下來B．線圈通電后，由于鋁框中的電磁阻尼作用，可以使指針盡快穩(wěn)定下來C．線圈骨架換成塑料，通電后也可以使指針盡快穩(wěn)定下來D．在運輸時要把正負接線柱用導線連在一起，主要是為了增強鋁框中的電磁阻尼作用【答案】B【詳解】AB．常用鋁框做骨架，當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止擺動，利用了鋁框的電磁阻尼作用，故A錯誤，B正確；C．塑料做骨架因不能導電則達不到電磁阻尼的作用，故C錯誤；D．在運輸時要把正負接線柱用導線連在一起，是接通回路能產(chǎn)生鋁框中的電磁阻尼作用，而不能增強，故D錯誤；故選B。拓展3如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上，小磁體從鋁管正上方由靜止開始下落，在磁體穿過鋁管的過程中，磁體不與管壁接觸，且無翻轉(zhuǎn)，不計空氣阻力。下列選項正確的是（）A．磁體做勻