电磁阻尼的产生及其应用论文(电磁阻尼的产生及其应用有哪些)

导语：电磁阻尼的产生及其应用

1.产生

（1）当导体在磁场中运动时会产生感应电流，使导体受到安培力，根据楞次定律，安培力总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼.

（2）电磁阻尼是一种十分普遍的物理现象，任何相对磁场运动的导体，只要有感应电流通过，就会存在电磁阻尼作用.

2.应用

电磁阻尼有很多应用.使用磁电式电表进行测量时，由于指针转动轴的摩擦力矩很小，若不采取措施，线圈及指针将会在指示值附近来回摆动，不易稳定下来为此，许多电表把线圈绕在闭合的铝框上，当线圈摆动时，在闭合的铝框中将产生感应电流，从而获得电磁阻尼力矩，以使线圈迅速稳定在指示值的位置.电气列车中的电磁制动器也是根据电磁阻尼原理制成的.

磁电式电表工作原理图

电磁阻尼摆

如图，把铜片悬挂在电磁铁的两极间，形成一个摆.在电磁铁线圈未通电时，铜片可以自由摆动，要经过较长时间才会停下来.

此装置为电磁阻尼器，2是磁铁，1为闭合线框，当指针晃动时，线框1切割磁感线在1中产生涡流，根据楞次定律可知，涡流产生的磁场总要阻碍线框在磁场中的运动，从而使1很快稳定.

一旦当电磁铁通电之后，由于穿过运动导体的磁通量发生变化，铜片内将产生感应电流根据楞次定律，铜片的摆动便受到阻力而迅速停止.

3.能量转化

电磁阻尼和电磁驱动中的能量转化电磁阻尼中导体克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能；电磁驱动中由于电磁感应，机械能转化为电能，通过安培力做功，部分电能转化为导体的机械能而对外做功.

例题：关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法正确的是()

A.金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理

B.金属探测器可用于大米装袋，防止细小的砂石颗粒混人大米中

C.电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作

D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

【解析】

A项，金属探测器在探测金属时，由于在被测金属中产生涡流从而使报警器工作，故A项正确；

B项，金属探测器探测原理是在被探测物体中由于电磁感应在被探测物中产生涡流来进行工作，食品中的砂石不是金属，所以不能产生涡流，故B项错误；

C项，电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音时，是利用了电流的磁效应，使磁带上的磁粉被磁化，故C项错误；

D项，磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，故D项正确。

综上所述，本题的正确答案为AD.

例题：以下哪些现象利用了电磁阻尼规律()

A.①②③

B.②③④

C.①③④

D.①②④

例题：如图1所示是一个电磁阻尼现象演示装置，钢锯条上端固定在支架上，下端固定有强磁铁，将磁铁推开一个角度释放，它会在竖直面内摆动较长时间；如图2所示，若在其正下方固定一铜块（不与磁铁接触），则摆动迅速停止。关于实验以下分析与结论正确的是（）

A.如果将磁铁的磁极调换，重复实验将不能观察到电磁阻尼现象

B.用闭合的铜制线圈替代铜块，重复试验将不能观察到电磁阻尼现象

C.在图2情况中，下摆和上摆过程中磁铁和锯条组成的系统机械能均减少D.在摆动过程中铜块不受磁铁的作用力

例题：如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则(A)

A.铜盘转动将变慢

B.铜盘转动将变快

C.铜盘仍以原来的转速转动

D.铜盘的转动速度是否变化，要根据磁铁的上下两端的极性来决定

例题：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SM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左右振动的衰减最有效的方案是（）

例题：如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过匀强磁场区域，则（）

A.圆环向右穿过磁场后，不能摆至原高度

B.在进入和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反

C.圆环进入磁场后，感应电流方向不变

D.圆环最终停止在最低点

例题：如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”示意图.在过山车两侧安装铜片，停车区的轨道两侧安装强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下，下列说法中错误的是（）

A.过山车进入停车区时其动能转化成电能

B.过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流

C.把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果

D.过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速

例题：电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为θ。一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同。磁铁端面是边长为d的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，铝条的高度大于d，电阻率为ρ。为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的内能，重力加速度为g。

（1）求铝条中与磁铁正对部分的电流I；

（2）若两铝条的宽度均为b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式；

（3）在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度b′＞b的铝条，磁铁仍以速度v进入铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化。

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