第十二章电磁感应章末教考衔接2025高考物理二轮专题

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电磁阻尼的理解及拓展应用【真题1】　（2021·北京高考11题）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（　 ）
解析：　未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈 会产生感应电动势，故A错误；未接导线时，未连成闭合回路，没有 感应电流，所以不受安培力，故B错误；接上导线后，表针晃动过程 中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因 为表内线圈受到安培力的作用，故C错误，D正确。
【真题2】　（多选）（2023·全国甲卷21题）一有机玻璃管竖直放在 水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相 连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部 相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离，如图（a）
所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图（b）所示。则（　　）
解析：　对于小磁体，可以忽略其与较远线圈的电磁感应现象， 只考虑与最近一匝线圈的电磁感应，则由题图（b）可知，小磁体依 次通过每匝线圈时产生的感应电流最大值逐渐增大，结合法拉第电磁 感应定律和闭合电路欧姆定律可知，小磁体通过每匝线圈时的磁通量 变化率越来越大，即小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快，A正 确；下落过程中，小磁体在水平方向受的合力为零，故小磁体的N 极、S极上下没有颠倒，B错误；小磁体下落过程中受到的电磁阻力实 质就是安培力，根据安培力公式可知，下落过程中，小磁体受到的电 磁阻力并不是始终保持不变的，C错误；由题图（b）可知，与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，感应电流的最大值更大，故磁通量变化率的最大值更大，D正确。
1. 人教版选择性必修第二册P38【做一做】栏目取一只微安表，用手晃动表壳，观察表针相对表盘摆动的情况。用 导线把微安表的两个接线柱连在一起（如图），再次晃动表壳，表 针相对表盘的摆动情况与刚才有什么不同？怎样解释这种差别？为 什么灵敏电流表在运输时总要用导体把两个接线柱连在一起？
2. 粤教版选择性必修第二册P57第2题某同学在学习了涡流现象的知识后，制作了如图所示的实验装置。 将一个玩具小人连接弹簧悬挂起来，玩具的底部粘上一块强磁铁， 并分别制作了铝环、塑料环和带缺口的铝环。
请利用上述实验器材，通过比较的方式，分别设计一个能够演示电 磁驱动和演示电磁阻尼的实验。衔接分析：
1. 人教版选择性必修第二册P38【做一做】栏目，通过比较微安表的 两个接线柱在不连接和连接两种状态下用手晃动微安表，观察表针 的摆动特点，并解释其原因，从而理解电磁阻尼的原理及作用。2. 粤教版选择性必修第二册P57第2题，利用玩具小人、弹簧、强磁 铁、铝环、塑料环和带缺口的铝环，进行对比实验，理解电磁阻尼 与电磁驱动的原理，并要求设计有关实验。
近几年的高考也常以电磁阻尼的理解及应用实例为情境，考查电磁 阻尼的原理理解及有关迁移应用进行命题，成为高考的一个考查热 点，例如：（1）2021·北京高考11题，以安全搬运磁电式电流表为情境考查了 电磁阻尼的应用，此题与人教版选择性必修第二册P38【做一 做】讨论的问题几乎相同，是一道典型的“源于课本而又高 于课本”的高考命题。（2）2023·全国甲卷21题，从经典的电磁阻尼现象演示实验出发， 从多个设问角度考查学生对楞次定律、法拉第电磁感应定律 等规律的深入理解和掌握情况。
1. 扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是（ ）
解析：　感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化。 施加磁场来快速衰减STM的微小振动，其原理是电磁阻尼，在振动 时通过紫铜薄板的磁通量变化，紫铜薄板中产生感应电动势和感应 电流，则其受到安培力作用，该作用阻碍紫铜薄板振动，即促使其 振动衰减。方案A中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，通过 它的磁通量都发生变化；方案B中，当紫铜薄板上下振动时，通过 它的磁通量可能不变，当紫铜薄板向右振动时，通过它的磁通量不 变；方案C中，紫铜薄板上下振动、左右振动时，通过它的磁通量 可能不变；方案D中，当紫铜薄板上下振动时，紫铜薄板中磁通量 可能不变。综上可知，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A。
2. （多选）电磁减震器是利用电磁感应原理的一种新型智能化汽车独 立悬架系统。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，如下图所示为其 简化的原理图。该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧 靠的相同矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量m＝1.0 kg。每个矩 形线圈abcd匝数n＝100匝，电阻值R＝1.0 Ω，ab边长L＝20 cm，bc 边长d＝10 cm，该减震器在光滑水平面上以初速度v0＝5.0 m/s向右 进入磁感应强度大小B＝0.1 T、方向竖直向下的匀强磁场中，磁场 范围足够大，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。则（ ）