著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置
22人教版高中物理新教材选择性必修第2册--第3节 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
第3节涡流、电磁阻尼和电磁驱动课标解读课本要求课标解读1.通过实验，了解涡流现象。
2.能举例说明涡流现象在生产生活中的应用。
3.了解电磁阻尼和电磁驱动。
1.物理观念：通过实验，了解电磁阻尼和电磁驱动。
2.科学恩维：了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。
会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。
3.科学探究：通过实验了解涡流现象，知道涡流是怎样产生的，了解涡流现象的利用和危害。
4.科学态度与责任：通过对涡流实例的分析，了解涡流现象在生产生活中的应用。
自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一电磁感应现象中的感生电场麦克斯韦认为，磁场变化①时会在空间激发一种电场。
这种电场与静电场不同②，它不是由电荷产生的，我们把它叫作感生电场。
如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动③，产生感应电流，也就是说导体中产生了感应电动势。
要点二涡流当某线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中可能会产生感应电流。
实际上，这个线圈附近④的任何导体⑤，如果穿过它的磁通量发生变化，导体内都会产生感应电流。
如果用图表示这样的感应电流，看起来就像水中的漩涡，所以把它叫作涡电流⑥，简称涡流。
要点三电磁阻尼和电磁驱动当导体在磁场中运动⑦时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼⑧。
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⑨。
自主思考①均匀变化的磁场和非均匀变化的磁场产生的感生电场有什么不同？周期性变化的磁场产生的感生电场有何特点？答案：提示均匀变化的磁场产生恒定的感生电场，非均匀变化的磁场产生变化的感生电场。
周期性变化的磁场产生周期性变化的感生电场，且频率相等。
②感生电场和静电场有什么不同？答案：提示①静电场由电荷激发，感生电场由变化的磁场激发。
②静电场的电场线不闭合，感生电场的电场线是闭合的。
高三物理电场试题
高三物理电场试题1.下列有关电磁学的四幅图中，说法不正确的是A．甲图法拉第是英国著名物理学家，他提出了电场的观点，同时引入电场线直观描述电场B．乙图中通过圆盘的磁通量保持不变，没有电流流经电阻RC．丙图实验中，如果将通电直导线南北放置，实验效果最好D．丁图中阴极射线在磁场的作用下向下偏转【答案】B【解析】法拉第最早提出场的概念，并引入电场线来描述电场，选项A对。
乙图中虽然通过圆盘的磁通量没变，但是圆盘的每一条半径都相当于一条导体棒在切割磁感线，整个圆盘就有这些导体棒组成，而且电源相当于并联，所以产生感应电动势，与电阻构成闭合回路，有电流经过电阻选项B错。
丙图实验中，由于地磁场，小磁针本来是指南北的，导线若南北放置，通电后在小磁针附近产生东西方向的磁场，如此小磁针由南北方向偏转为东西方向，比较明显，效果好选项C 对。
丁图中阴极射线受到洛伦兹力，根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指正电荷运动方向或者负电荷运动反方向，即自左向右，判断洛伦兹力向下，选项D对。
【考点】电场磁场2.如图所示，在真空中有两个等量正电荷Q，分别置于A、B两点，DC为A、B连线的中垂线，D为无限远处，现将一正电荷q由C点沿CD移动到D点的过程中，下述结论中正确的是：（）A. q的电势能逐渐增大.B. q的电势能逐渐减小C. q受到的电场力先增大后减小.D. q受到的电场力逐渐减小.【答案】BC【解析】对于等量同种点电荷产生的电场和电势分布特点：在两电荷连线的中垂线上，C点和无穷远处的场强均为零，所以中垂线上由C点的场强为零开始，场强是先增大后逐渐减小的，到无穷远处时减小为零,所以q受到的电场力先增大后减小，C正确D错误；中垂线上任意点关于C点的对称点的场强大小相等，方向相反。
规定无穷远处电势为零，则从C点向中垂线的两端逐渐减小，到无穷远处减小为零。
所以q的电势能逐渐减小,A错误B正确。
3.为模拟空气净化过程,有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶,圆桶的高和直径相等.第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U,沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间加上的电压也等于U,形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即（k为一定值）,假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则在这两种方式中A．尘粒最终一定都做匀速运动B．电场对单个尘粒做功的最大值相等C．尘粒受到的的电场力大小相等D．第一种方式除尘的速度比第二种方式除尘的速度快【答案】B【解析】尘粒在两种装置中都做加速直线运动，速度都增大，A错；由电场力做功W=qU可知B 对；D错；乙图中电场线越接近筒边场强越小，电场力F=qE可知电场力减小，C错；4.N（N>1）个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图。
2024届浙江省名校协作体高三下学期二模高效提分物理试题
2024届浙江省名校协作体高三下学期二模高效提分物理试题一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题足球从地面上被斜向上方踢出后，在空中划出一条美丽的曲线后落回地面。
不考虑空气作用。
足球的加速度a、速率v、机械能E和重力的功率大小P随时间t的关系图像可能正确的是（ ）A．B．C．D．第(2)题量子化的观点最早是由谁提出来的（ ）A．爱因斯坦B．普朗克C．牛顿D．卢瑟福第(3)题著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验：一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着一圈带负电的金属小球，如图所示。
当线圈接通直流电源后，圆盘会发生转动，线圈中的电流方向如图中箭头所示。
下列说法正确的是（ ）A．电流对静止电荷有作用力B．磁场对静止电荷有作用力C．圆盘会发生转动，不符合能量守恒定律D．变化的磁场可以产生电场第(4)题如图所示为一种光电效应实验装置，其中A为内壁镀银的真空玻璃球，阴极金属球C被玻璃球A包围且比A小得多，连接C的导线与镀银层不相连，连接微安表的导线与镀银层相连。
一定强度的入射光穿过小窗W照射到C上时发生光电效应，打到镀银层上的光电子全部被吸收，微安表有示数。
下列说法正确的是（ ）A．滑片P向右移动，微安表示数逐渐增大B．滑片P向左移时，微安表示数保持不变C．滑片P向左移时，微安表示数逐渐减小D．开关S断开，微安表示数为零第(5)题如图所示，一行人拉着行李箱沿水平面向右匀速运动，关于行李箱所受各力对行李箱做功的情况，下列说法正确的是（）A．重力对行李箱做负功B．支持力对行李箱做负功C．摩擦力对行李箱做正功D．拉力对行李箱做正功第(6)题某弹射管沿足够高的光滑竖直轨道自由下落，每隔相同时间以相同速度水平弹出一小球，且弹射管保持水平。
若先后弹出a、b、c三只小球，忽略空气阻力，则（ ）A．c球先落地B．落地时三球速度方向不同C．三球在空中始终在竖直线上D．b球落地时在a、c两球连线的中点第(7)题以下关于原子和原子核的认识，正确的是（ ）A．汤姆逊研究阴极射线时发现电子，说明原子具有复杂结构B．卢瑟福的α粒子散射实验发现了质子C．原子核每发生一次β衰变，原子核内就失去一个电子D．原子核的比结合能越大，平均核子质量就越大第(8)题科学家在地球上用望远镜观测一个双星系统，可观测到一个亮度周期性变化的光点，这是因为其中一个天体挡住另一个天体时，光点亮度会减弱。
高二物理磁场试题答案及解析
高二物理磁场试题答案及解析1.如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为A．水平向右B．水平向左C．垂直于纸面向里D．垂直于纸面向外【答案】C【解析】图中电流为环形电流，由右手螺旋定则可得：大拇指指向电流方向，四指弯曲方向在内部向里，所以内部磁场应垂直于纸面向里．C正确，【考点】考查了右手螺旋定则点评：右手螺旋定则在应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度2.下列关于磁现象的叙述正确的是( )A．一切磁现象都起源于电荷的运动B．物质内部的分子电流是由原子内部电子运动产生的C．运动电荷与静止的电荷之间也有磁力作用D．磁场对静止的电荷没有磁力的作用【答案】ABD【解析】由安培的分子电流假说可知A对；物质内含有大量的自由电子，所以物质内部的分子电流是由原子内部电子运动产生的，B对；只有运动电荷才会受到洛伦兹力的作用，C错；D对；【考点】考查对分子电流假说的了解点评：本题难度较小，对分子电流假说要有所了解，知道磁场只对运动的电荷有力的作用3.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，并与磁针指向平行，如图６所示.此时小磁针的S 极向纸内偏转，则这束带电粒子可能是( )A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束【答案】AD【解析】小磁针静止时N极所指方向为改点的磁场方向，所以N极向外偏转，说明该点磁场方向垂直纸面向外，由右手螺旋定则可知电流方向水平向右，为向右飞行的正离子束或向左飞行的负离子束，AD正确【考点】考查磁场方向和右手螺旋定则的使用点评：本题难度较小，明确小磁针N极所指方向为该点磁场方向，能灵活应用右手螺旋定则判断问题4.当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是A B C D【答案】C【解析】由安培定则可得出A中小磁针的N极指向纸面里，B中小磁针的N极指向纸面里，C中小磁针的N极指向读者，D中小磁针的N极指向右端，故选C5.如图是质谱仪的工作原理示意图。
小纳米 大世界——访国际著名物理学家、香港科技大学汤子康教授
时 隔 半 个 多
世纪 ， 着纳米 材 随 料 和 纳 米 科 技 的
一
“ １７ 年考 入杭 州大 学 （ 浙江大 学 ） 从 ９９ 现 物理 系， 是 就
步 一步普 普通 通地走 过来 ， 体来 说 比较一 帆凤 顺 。 ９ ３ 总 １８
巨大 ， 纳米 科学 家们 的想 像哪 怕仅仅 实现 一部 分 ， 人类 的未 来就 会变 得非 常富有 戏剧 性 。 如 何来理 解纳 米之 “ ”？ 小
— —
米 的千分 之一是 一 毫米 ， 一毫 米 的千分之 一是 一
微米 ， 一微 米的 千分之 一是 一纳 米 ， 纳米 就是 十亿 分之 一 一 米 ，相 当于普 通 人头 发丝直 径 的五万分 之一 。
者名 额的 机会 ，科 研 条件 与 国 内相 比确 实要优
越 很 多 ， 总觉 得 自己是 外 国人 ， 但 而且 呆 的时 间 越长， 越觉 得 自己不 属于 那片 土地 。 也许 是一 这 种 人 的本能 吧 。 香港科 技 大学 面 向全球 招聘 ， 给 了我 们海外 游子 寻 找 归属 的契 机 ，是我 们 海外 游 子 回归故里 的 良好机 缘 。 ”
依托于 日 优 良的科研 条件 ， 子康 在纳米 领域 拥有 了 本 汤 令人 可喜 的新发 现 ， 在他心 中却 依然 蕴藏着 深深 乡情 。 但 台 湾 当代女 诗人 席慕 容 曾撰诗 （ （ 乡愁 ，说 ： “ 乡的歌 是一 支清远 的 笛 ， 故 总 在有 月亮 的地 方晌起 ，
的 一维超 导特 性 ， 论文在 ６ ２ 日美 国顶尖科 学杂 志 （ 其 月 ９ （ 科
学 上 作为重 点成 果刊 载 ，产 生轰 动效 应 。 汤 子康 教授在 微观 世界 不断开 拓 ， 不断 发现微 观世 界的
纳米的起源
纳米的起源
1959年，著名物理学家理查德•费曼发表了一篇题为《在底部还有很大空间》的演讲，这位诺贝尔奖获得者提出了一个令人震惊的想法：从石器时代开始，人类从磨尖箭头到光刻芯片的所有技术，都与一次性地削去或融合数以亿计的原子物质做成有用形态有关，“物理学的规律不排除一个原子一个原子地制造物体的可能性”。
人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿逐个地排列原子，制造产品。
这就是被公认的纳米技术思想的来源。
也许是过于超前，费曼关于纳米技术的“梦想”并没有引起人们的广泛关注。
直到1981年美国IBM公司苏黎世研究所的宾尼和罗尔这两位科学行动的巨人，终于研制出了世界上第一台具有原子分辨率的观察仪器—扫描隧道显微镜，才揭开了纳米技术的神秘面纱。
当我们人类用宾尼和罗尔制造的扫描隧道显微镜重新审视周围物质时，惊异的发现了过去无从相识的纳米层次的物质及其特殊性质，从而实现了费曼纳米技术的“梦想”。
1989年IBM 公司实验室科学家首先用一台扫描隧道显微镜在镍表面搬移了35个氙原子，拼装成世界上最小的三个英文字母“I—B—M”，后来又用48个铁原子排列组成汉字“原子”两字。
1993年，美国西北大学的化学教授查德•米尔金利用一台纳米级的设备把费曼演讲的内容刻在一个大约只有10个香烟微粒大小的表面上。
过去被认为异想天开的纳米技术，变成了一项严肃认真的研究工作。
很快，一门以0.1纳米至100纳米这样尺度为研究对象的前沿科学建立起来。
1990 年7月，首届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举行，这标志了纳米技术的正式诞生。
4_5 电磁感应现象的两类情况
第五节电磁感应现象的两类情况素养目标定位※了解电磁感应两种情况下电动势的产生机理※※能够运用电磁感应规律熟练解决相关问题,素养思维脉络知识点1 电磁感应现象中的感生电场1．感生电场(1)产生英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出：__变化__的磁场能在周围空间激发__电场__，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫做__感生电场__。
(2)特点感生电场线与磁场方向__垂直__。
感生电场的强弱与磁感应强度的__变化率__有关。
2．感生电动势(1)感生电场的作用感生电场对自由电荷的作用就相当于电源内部的非静电力。
(2)感生电动势磁场变化时，感应电动势是由__感生电场__产生的，它也叫感生电动势。
3．感生电场的方向磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定存在)中__感应电流__的方向就表示感生电场的方向。
知识点2 电磁感应现象中的洛伦兹力1．成因导体棒做切割磁感线运动，导体棒中的自由电荷随棒一起定向运动，并因此受到__洛伦兹力__。
2．动生电动势(1)定义：如果感应电动势是由于__导体运动__产生的，它也叫做动生电动势。
(2)非静电力：动生电动势中，非静电力是__洛伦兹力__沿导体棒方向的分力。
3．导体切割磁感线时的能量转化当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，回路中产生感应电流，导体受到安培力的作用。
__安培力__阻碍导体的切割运动，要维持匀速运动，外力必须__克服安培力做功__，因此产生感应电流的过程就是__其他形式__的能转变为电能的过程。
思考辨析『判一判』(1)如果空间不存在闭合电路，变化的磁场周围不会产生感生电场。
( ×)(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用。
( √)(3)感生电场就是感应电动势。
( ×)(4)动生电动势(切割磁感线产生的电动势)产生的原因是导体内部的自由电荷受到洛伦兹力的作用。
( √)(5)产生动生电动势时，洛伦兹力对自由电荷做了功。
电磁感应现象中的感生电场(无答案)
㕃 4.1-10
： 4.1.1.2 䠭欰歏⸓⸷ y t 感生电场的作用 B a 感生电场对自由电荷的作用就相当于电源内部的非静电力。 h 感生电动势 c 磁场变化时，感应电动势是由感生电场产生的，它也叫感生电动势。
e 4.1.1.3 䠭欰歏㖞涸倰ぢ W 磁场变化时，垂直磁场的闭合环形回路(可假定存在)中感应电流的方向就表示感生电场的方向。
88 㕃 4.1-1 2 4.1.1.1 䠭欰歏㖞 师 8 1. 产生 1 英国物理学家麦克斯⻙在他的电磁场理论中指出：变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场与静电场不同，它不 老 8 是由电荷产生的，我们把它叫做感生电场。
许亮 2849 㕃 4.1-2
2. 1. 2.
1.
特点 感生电场线与磁场方向垂直，如图 4.1-2 所示。感生电场的强弱与磁感应强度的变化率有关。
8. 9.
A．0 C．2πr2qk
B．12r2qk D．πr2qk
8 如图所示，两个比荷相同的都带正电荷的粒子 a 和 b 以相同的动能在匀强磁场中运动，a 从 B1 区运动到 B2 区，已知
B2>B1；b 开始在磁感应强度为 B1 的磁场中做匀速圆周运动，然后磁场逐渐增加到 B2。则 a、b 两粒子的动能将( A )
㕃 4.1-4 B．沿 AB 方向的磁场在迅速增强 D．沿 BA 方向的磁场在迅速减弱
1. 2.
4.1.3.1 㛇炄雲絅
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著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈带电的金属小球，如图所示。
当线圈接通电源后，将产生流过图示方向的电流，则下列说法正确的是：【】BD
A、接通电源瞬间，圆板不会发生转动
B、线圈中电流强度的增大或减小会引起圆板向不同方向转动
C、若金属小球带正电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同
D、若金属小球带负电，接通电源瞬间圆板转动方向与线圈中电流流向相同
带。