2．(2001年全国)电磁流量计广泛应用于测量可导电液体(如污水)在管中的流量(在单位时间通过管内横截面的流体的体积).为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线).图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料.现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值.已知液体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为(　　 )

A.(bR+ρ)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.(aR+ρ)

C.(cR+ρ)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.(R+ρ)

分析：设流体的速度为v，从管的右端流到左端所用时间为t，由流量的定义可知：

Q==vbc　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　①

由法拉第电磁感应定律得：E=Bcv　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②

根据电阻定律和闭合电路的欧姆定律：E=I(R+ρ)　　　　　　　　　　　　 ③

解①②③可知选项A正确.

点拨：(1)本题的情景比较新颖，同时又是一道计算性的选择题.首先要弄清题意：①流体怎样产生的电动势?组成了怎样的闭合回路?②本题让你求什么?要用到哪些规律?

(2)从复杂的物理情景中把有关物理的内容抽象出来，是做这一类题的关键.

1．(2001年广东理综)有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装磁铁(磁场方向向下)，并在两条铁轨之间沿途平放一系列线圈.下列说法不正确的是(　　 )

A.当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化

B.列车的速度越快，通过线圈的磁通量变化越快

C.列车运行时，线圈中会产生感应电流

D.线圈中的感应电流的大小与列车速度无关

分析：列车运动时，车厢(磁铁)与线圈的相对位置发生变化，引起线圈内的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电流.

解答：设线圈的宽度为L，电阻为R，列车运行的速度为v，则有

磁通量的变化ΔΦ=BΔS=BLvΔt

磁通量的变化率=BLv

线圈中的感应电流I==.

注意：由计算结果可见，选项A、B、C都是正确的，但本题是要选不正确的，故答案为选项D.本题联系实际，创设情景，考查了磁通量的变化量和变化率的概念及法拉第电磁感应定律和欧姆定律等基本规律，是一道很不错的题目。

2、将“问题与练习”中的第2、3、6、7题做在作业本上，思考并完成其他题目。

★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。

★资料袋

韦伯

威廉·爱德华·韦伯(Wilhelm Eduard Weber)1804年10月14日生于德国维藤堡大学的一位神学教授家庭。1828年在一次德国科学大会上由于宣读题为“风琴拍频的补偿”的文章，受到科学家洪堡和高斯的注意.1831年被洪堡和高斯推荐担任格丁根大学物理教授，接替即将病故的迈耶教授职务，并从此开始与高斯合作研究电磁学。1832年，高斯在韦伯协助下提出了磁学量的绝对单位。1833年，他们发明了第一台有线电报机。

韦伯在电磁学上的贡献是多方面的。为了进行研究，他发明了许多电磁仪器。1841年发明了既可测量地磁强度又可测量电流强度的绝对电磁学单位的双线电流表；1846年发明了既可用来确定电流强度的电动力学单位又可用来测量交变电流功率的电功率表；1853年发明了测量地磁强度垂直分量的地磁感应器。

韦伯在建立电学单位的绝对测量方面卓有成效.他提出了电流强度、电荷量和电动势的绝对单位和测量方法；根据安培的电动力学公式提出了电流强度的电动力学单位；还提出了电阻的绝对单位.韦伯与柯尔劳施合作测定了电荷量的电磁单位对静电单位的比值，发现这个比值等于3×10⁸ m/s，接近于光速.但是他们没有注意到这个联系。

1891年6月23日，韦伯在格丁根去世。

高考真题选编

1、学习小组课下做一做教材13页上“说一说”栏目中的小实验，思考并回答该栏目中的问题。

8．横截面积S=0.2 m²、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内，磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合，R₁=4 Ω，R₂=6Ω，C=30 μF，线圈内阻不计，求：

(1)闭合S后，通过R₂的电流的大小；

(2)闭合S后一段时间又断开，问S断开后通过R₂的电荷量是多少?

解：(1)磁感应强度变化率的大小为=0.02 T/s，B逐渐减弱，

所以E=n=100×0.02×0.2 V=0.4 V

I= A=0.04 A，方向从上向下流过R₂.

(2)R₂两端的电压为U₂=×0.4 V=0.24 V

所以Q=CU₂=30×10^-6×0.04 C=7.2×10^-6 C.

点评：利用法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求解电流大小。S断开后，流过R₂的电荷量就是S闭合时C上带有的电荷量

★课余作业

7．如图所示，C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是

A.减速运动到停止　　　 　　　　B.来回往复运动

C.匀速运动　　　　　　　　　　 D.加速运动

解析：当ab达到速度v时，ab中感应电动势E=BLv，此时，电容器已被充电的两板间电势差U=E=BLv，外力撤销瞬间，ab速度仍为v，则棒中感应电动势仍为E=BLv，电容器带电荷量未变时，两极板间电势差为U=BLv，则a端与电容器上板间，b端与电容器下板间电势差均为零，回路中没有充放电电流，所以ab将以速度v做匀速运动，不发生任何能量的转化.　 答案：C

点评：电容器两端电压不变化则棒中无电流

6．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v₀抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将　 (　　 )

A.越来越大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.越来越小

C.保持不变　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.无法确定

解析：由于导体棒在磁场中做平抛运动，导体棒在水平方向上以v₀做匀速运动而v_⊥=v₀是不变的，故E=BLv_⊥=BLv₀也是不变的.

答案：C

点评：理解E=BLv中v是有效切割速度

5．一个N匝的圆线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感应强度方向成30°角，磁感应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

解析：A、B中的E虽变大一倍，但线圈电阻也相应发生变化.　 答案：CD

点评：感应电流的大小由感应电动势大小和电路的电阻共同决定

4.一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动，当线圈处于如图所示位置时，此线圈　 (　　　 )

A.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最小

B.磁通量最大，磁通量变化率最大，感应电动势最大

C.磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大

D.磁通量最小，磁通量变化率最小，感应电动势最小

解析：这时线圈平面与磁场方向平行，磁通量为零，磁通量的变化率最大.　 答案：C

点评：弄清磁通量、磁通量变化率的区别

3.恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流　 (　　 )

A.线圈沿自身所在平面运动

B.沿磁场方向运动

C.线圈绕任意一直径做匀速转动

D.线圈绕任意一直径做变速转动

解析：无论线圈绕哪一处直径怎样转动，都会导致磁通量的变化，从而引起感应电动势，又因是闭合导体线圈，故产生感应电流.　 答案：CD

点评：判断磁通量是否变化