高中物理选修3-2 导学案 2012.3 流I，以下哪些情况可以使线圈b有向里收缩的趋势？
(A)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐增大 (B)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐减小 (C)a中的电流沿逆时针方向并逐渐增大 (D)a中的电流沿逆时针方向并逐渐减小
4．如图所示，两同心金属圆环共面，其中大闭合圆环与导轨绝缘，小圆环的开口端点与导轨相连，平行导轨处在水平面内，磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好，为使大圆环中产生图示电流，则ab应当：
(A)向右加速运动 (B)向右减速运动 (C)向左加速运动 (D)向左减速运动
5．一环形线圈放在匀强磁场中，第一秒内磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间的变化关系如图所示，则第二秒内线圈中感应电流大小变化和方向是：
(A)逐渐增加逆时针 (B)逐渐减小顺时针 (C)大小恒定顺时针 (D)大小恒定逆时针
6．如图所示，Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘，由于它的转动，使得金属环P中产生了逆时针方向的电流，则Q盘的转动情况是：
(A) 顺时针加速转动 (B)逆时针加速转动 （C）顺时针减速转动 (D)逆时针减速转动
7．如图所示，三角形线圈abc与长直导线彼此绝缘并靠近，线圈面积被分为相等的两部分，导线MN接通电流的瞬间，在abc中
(A) 无感应电流
(B)有感应电流，方向a—b—c (C)有感应电流，方向 c—b—a
(D)不知MN中电流的方向，不能判断abc中电流的方向
8．如图所示，条形磁铁从h高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，K断开时，落地时间为t1,落地速度为V1;K闭合时，落地时间为t2，落地速度为V2，则： t1 t2, V1 V2。
9、如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通过同方向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一平面内。线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动。在移动过程中，线框中产生感应电流的方向是（ ） A．沿ABCDA，方向不变。 B．沿ADCBA，方向不变。 C．由沿ABCDA方向变成沿ADCBA方向。 D．由沿ADCBA方向变成沿ABCDA方向。
10．如图所示，面积为0.2m2的100匝的线圈A处在磁场中，磁
场方向垂直于线圈平面,t=0时磁场方向垂直纸面向里．磁感强度随时间变化的规律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=3OμF．线圈A的电阻不计．求：
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高中物理选修3-2 导学案 2012.3
（1）闭合S后，通过R2的电流大小和方向．
（2）闭合S一段时间后再断开，S断开后通过R2的电量是多少？
参考答案
自主学习 1.逆时针 无 有 顺时针 2.?a??b
针对训练 1.C 2.D 3.D 4.A 5.高 高 6.阻碍磁通量的变化 阻碍相对运动 是其它形式的 7.磁通量的变化 能力训练 1. A 2.D 3.BD 4.BC 5.D 6.BC 7.D 8.9.B 10.(1)0.4A a b (2)
??
7.2?10?5C12
高中物理选修3-2 导学案 2012.3
§4.4感生电动势和动生电动势
[学习目标]
1．知道感生电动势和动生电动势
2．理解感生电动势和动生电动势的产生机理
[自主学习]
1． 英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场叫
做 电场；有这种电场产生的电动势叫做 ，该电场的方向可以由右手定则来判定。
2．由于导体运动而产生的感应电动势称为 。
[典型例题]
例1 如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根质量为m的金属棒ab，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为?，若用恒力F沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度。
例2 如图所示，线圈内有理想的磁场边界，当磁感应强度均匀增加时，有一带电量为q，质量为m的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带 ，若线圈的匝数为n，线圈面积为S，平行板电容器的板间距离为d，则磁感应强度的变化率为 。
[针对训练]
1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图所示的感应电流，可采取的措施是：
（A）减小直导线中的电流
(B)线框以直导线为轴逆时针转动（从上往下看） (C)线框向右平动 (D)线框向左平动
2．一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感
线运动，运动的速度v=5.0m／s，导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为 V，此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为 V
3．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是：
(A)将线圈匝数增加一倍 (B)将线圈面积增加一倍 (C)将线圈半径增加一倍 (D)适当改变线圈的取向
4．如图所示，四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中，磁场垂直线圈平面，磁场边界与对应的线圈边平行，今在线圈平面内分别以大小相等，方向与正方形各边垂直的速度，沿四个不同的方向把线圈拉出场区，则能使a、b两点电势差的值最大的是：
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高中物理选修3-2 导学案 2012.3 (A)向上拉 (B)向下拉 (C)向左拉 （D）向右拉
5．如图示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导线位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻R，将MN由静止开始释放后的一小段时间内，MN运动的加速度可能是： （A）．保持不变（B）逐渐减小（C）逐渐增大（D）无法确定
6．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示(纸面即水平面)，在垂直纸面方向有一匀强磁场，则： （A）若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动 （B）若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动 （C）若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动 （D）若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移
7．如图所示，圆形线圈开口处接有一个平行板电容器，圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量增加一倍，正确的做法是：
(A)使电容器两极板间距离变为原来的一半 (B)使线圈半径增加一倍
(C)使磁感强度的变化率增加一倍 (D)改变线圈平面与磁场方向的夹角
[能力训练]
1．有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ，把它拉制成截面半径为r的长导线，再用它做成一半径为R的圆形回路(R＞＞r)．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感强度B的大小变化均匀，则
(A)感应电流大小与导线粗细成正比 (B)感应电流大小与回路半径R成正比
(C)感应电流大小与回路半径R的平方成正比 (D)感应电流大小和R、r都无关
2．在图中，闭合矩形线框abcd，电阻为R，位于磁感应强度为B的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L1、L2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过线框导线截面的电量是：
（A）
BL1L2R?t（B）
BL1L2R（C）
BL1L2?t （D）BL1L2
3．如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（ ）
（A）穿过线框的磁通量不变化，MN间无电势差 （B）MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差 （C）MN间有电势差，所以电压表有读数
（D）因为无电流通过电压表，所以电压表无读数
4．在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E 2之比及通过电阻R的感应电流方向为:
（A）2：1，b→a （B）1：2，b→a
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高中物理选修3-2 导学案 2012.3 （C）2：1，a→b （D）1：2，a→b
5．如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中电流Ｉ增大时，圆环的面积Ｓ和橡皮绳的长度L将 (A)Ｓ减小，L变长 (Ｂ)Ｓ减小，L变短 (C)Ｓ增大，L变长 (Ｄ)Ｓ增大，L变短
6．A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由O增加到3×103Wb，穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是：
（A）EA＞EB (B)EA=EB (C) EA＜EB (D) 无法确定
7．如图所示。在有明显边界PQ的匀强磁场外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框。一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。设第一次速度为v，第二次速度为2 v，则两次拉力大小之比为F1：F2=____，拉力做的功之比为W1：W2=____，拉力功率之比为P1：P2=____，流过导线横截面的电量之比为Q1：Q2=____
8．如图所示，水平桌面上固定一个无电阻的光滑导轨，导轨左端有一个R=0.08欧的电阻相连，轨距d=50厘米。金属杆ab的质量m=0.1千克，电阻r=0.02欧，横跨导轨。磁感应强度B=0.2特的匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用水平力F=0.1牛拉ab向右运动，杆ab匀速前进时速度大小为________米/秒；此时电路中消耗的电功率为________瓦，突然撤消外力F后，电阻R上还能产生的热量为____焦。
9．如图所示，M与N为两块正对的平行金属板，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B。ab是可以紧贴平板边缘滑动的金属棒，能以v1速度匀速向左或向右滑动。现有一个电子以v2速度自左向右飞入两块板中间，方向与板平行与磁场垂直。为使电子在两板间做匀速直线运动，则v1的方向应如何？v1、v2的关系如何？
10．如图所示，矩形线圈abcd共有n匝，ab边长为L1，bc边长为L2，置于垂直穿过它的均匀变化的匀强磁场中。平行正对放置的两块金属板M和N，长为L，间距为h。今有一束带电量为q、质量为m的离子流从两板中央平行于板的方向以初速v0飞入板间，要使这些离子恰好能从两板边缘射出，求：①线圈abcd中磁感应强度的变化率如何？②两板间的电场对每一个离子做多少功？
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