【正文】 ，則有 Φ＝ Φ＝ B(Scosθ)，即 Φ等于 B與 S在垂直于 B方向上投影 的乘積．也可理解為 Φ＝ (Bcosθ)S，即 Φ等于 B在垂直于 S方向上的分量與 S的乘積．如圖 8－ 1－ 4甲所示． 圖 8－ 1－ 4 2．面積 S的含義： S不一定是某個線圈的真正面積，而是線 圈在磁場范圍內(nèi)的面積．如圖 8－ 1－ 4乙所示， S應(yīng)為線 圈面積的一半． 3．多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝 數(shù)無關(guān)，因為不論線圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條 數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大?。? 4．合磁通量的求法 若某個平面內(nèi)有不同方向和強弱的磁場共同存在，當計算穿過這個面的磁通量時，先規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，平面內(nèi)各個方向的磁通量的代數(shù)和等于這個平面內(nèi)的合磁通量． 2．關(guān)于磁通量，下列說法正確的是 ( ) A．磁通量不僅有大小而且有方向，是矢量 B．在勻強磁場中， a線圈面積比 b線圈面積大，則穿 過 a線圈的磁通量一定比穿過 b線圈的大 C．磁通量大磁感應(yīng)強度不一定大 D．把某線圈放在磁場中的 M、 N兩點，若放在 M處 的磁通量比放在 N處的大，則 M處的磁感應(yīng)強度一定比 N處的大 解析： 磁通量只有大小，沒有方向，是標量，故 A錯．由 Φ＝ BScosθ知， Φ的大小與 B、 S、 θ三個量有關(guān)，故 B、 D錯， C正確． 答案： C 1．對安培力的理解 (1)安培力是磁場對電流的作用力，它與重力、彈力、摩擦 力、電場力一樣，是一種性質(zhì)力． (2)安培力公式的說明 ① L是通電導線在磁場中的有效長度， 如圖 8－ 1－ 5所示，導線 ACB中電流為 I， 則其受水平向右的安培力 F＝ BIL. ② B與 L垂直或其分量與 L垂直， B并非一 定是勻強磁場，但一定是導線所在處的磁感應(yīng)強度． ③ θ是通電導線和磁場的夾角． 圖 8－ 1－ 5 2．安培力做功的特點和實質(zhì) (1)重力、 電場力做功與路徑無關(guān)，而安培力做功與路徑有關(guān)． (2)安培力做功的實質(zhì) —— 能量的轉(zhuǎn)化 ① 安培力做正功：將電源的能量傳遞給通電導線，或轉(zhuǎn)化為導線的動能或轉(zhuǎn)化為其他形式的能． ② 安培力做負功：將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后或儲存或轉(zhuǎn)化為其他形式的能． 在分析安培力是否存在的問題時，首先應(yīng)把立體圖改畫為易于分析的平面圖，如側(cè)視圖、剖視圖或俯視圖等，然后借助于力學知識求解． 3．如圖 8－ 1－ 6所示，銅棒 ab長 L1＝ m，質(zhì)量為 6 10－ 2 kg，兩端與長為 L2＝ 1 m的輕銅線相連， 靜止于豎直平面內(nèi)．整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度 B＝ 0． 5 T．現(xiàn)接通電源， 圖 8－ 1－ 6 使銅棒中保持有恒定電流通過，銅棒垂直紙面向外發(fā)生擺動．已知最大擺角為 37176。 ，則在此過程中銅棒的重力勢能增加了多少？通過電流的大小為多少？方向如何？ (不計空氣阻力， sin37176。 ＝ ， cos37176。 ＝ ，g取 10 m/s2) 解析： 以棒為研究對象受力分析如圖所示， 重力做功 WG＝－ mgh＝－ mgL2(1－ cosθ) ＝－ 6 10－ 2 10 1 J＝－ J 因 ΔEp＝－ WG＝ J， 故重力勢能增加了 J. 因為導體棒最大擺角為 37176。 ，由動能定理得 FL2sinθ－ mgL2(1－ cosθ)＝ 0 ① F＝ BIL1 ② 由 ①② 解得 I＝ 4 A，方向由 b→a. 答案： J 4 A，方向由 b→a 下列說法中正確的是 ( ) A．電荷在某處不受電場力的作用，則該處電場強度為零 B．一小段通電導線在某處不受磁場力作用，則該處磁感應(yīng) 強度一定為零 C．表征電場中某點電場的強弱，是把一個檢驗電荷放在該 點時受到的電場力與檢驗電荷本身電荷量的比值 D．表征磁場中某點磁場的強弱，是把一小段通電導線放在 該點時受到的磁場力與該小段導體長度和電流乘積的比值 [思路點撥 ] 解答此題應(yīng)把握以下幾點： ① 電場強度和磁場強度由對應(yīng)的電場和磁場本身決定，與檢驗電荷和試探電流元無關(guān)； ② 比值定義法定義的物理量具有相似的特點； ③ 磁場對通電導體 (電流 )作用力的特點． [課堂筆記 ] 電場和磁場有一個明顯的區(qū)別是：電場對放入其中的電荷有力的作用，磁場對通電導線有力的作用的條件是磁場方向不能和電流方向平行，因此 A對 B錯．同理根據(jù)電場強度的定義式 E＝ F/q可知 C答案正確．而同樣用比值定義法定義的磁感應(yīng)強度則應(yīng)有明確的說明，即 B＝ 中 I和 B的方向必須垂直，故 D錯，所以應(yīng)選 A、 C. [答案 ] AC 磁場的磁感應(yīng)強度只取決于磁場本身，與試探電流元無關(guān)，正如電場中的電場強度與檢驗電荷無關(guān)一樣，是場本身的屬性．類似的物理量還有速度、加速度、電阻、電容、電勢差等．凡是用比值定義的物理量都和定義式中的物理量無必然關(guān)系 . 如圖 8－ 1－ 7所示，矩形線圈面積為 S，放在勻強磁場中，開始處于水平位置 a，磁場與線圈平面夾角為 θ，在線圈繞其一邊順時針轉(zhuǎn)過 90176。 到達豎直位置 b的過程中，線圈中的磁通量改變了多少？ 圖 8－ 1－ 7 [思路點撥 ] 求解該題時應(yīng)注意： (1)線圈在水平位置 a時的磁通量 Φ1及線圈在豎直位置 b時的磁通量 Φ2； (2)磁感線從線圈不同側(cè)面穿過時，磁通量的正負不同． [課堂筆記 ] 在 a位置時， Φ1＝ BSsinθ 在 b位置時 Φ2＝－ BScosθ 所以 ΔΦ＝ |Φ2－ Φ1|＝ BS(cosθ＋ sinθ)． [答案 ] BS(cosθ＋ sinθ) 求解磁通量時，由于 B與線圈平面有一定夾角，即不垂直時可以將 B進行正交分解，求出垂直于線圈平面方向的磁場，也可以將線圈的面積向垂直于 B方向上投影 . (2020全國卷 Ⅰ )如圖 8－ 1－ 8所示，一段導線 abcd位于磁感應(yīng)強度大小為 B的勻強磁場中，且與磁場方向 (垂直于紙面向里 )垂直．線段 ab、 bc和 cd的長度均為 L，且 ∠ abc＝ ∠ bcd＝ 135176。 .流經(jīng)導線的電流為 I，方向如圖中箭頭所示．導線段 abcd所受到的磁場的作用力的合力 ( ) A．方向沿紙面向上，大小為 ( ＋ 1)ILB B．方向沿紙面向上，大小為 ( － 1)ILB C．方向沿紙面向下，大小為 ( ＋ 1)ILB D．方向沿紙面向下，大小為 ( － 1)ILB 圖 8－ 1－ 8 [思路點撥 ] 解答本題應(yīng)把握以下兩點： (1)利用左手定則判定安培力的方向； (2)確定有效長度，利用 F＝ BIL確定導線的受安培力的 大?。? [課堂筆記 ] 導線 ab、 bc、 cd三段可等數(shù)為導線 ad段．由左手定則可知安培力方向沿紙面向上，故知 C、 D錯誤．由幾何知識可知 Lad＝ ( ＋ 1)L，由安培力公式 F＝ BIL可得合力大小為 ( ＋ 1)ILB，故 A正確， B錯誤． [答案 ] A 解答本題時還可以對 ab、 bc和 cd隔離進行分析． 然后再利用力的合成法則，求出導線所受的合力 . (14分 )如圖 8－ 1－ 9所示，在傾 角 θ＝ 30176。 的斜面上，固定一金屬框架， 寬 L＝ m，接入電動勢 E＝ 12 V、內(nèi) 阻不計的電池．在框架上放有一