【正文】 ，故 t＝ 但題中已知條件不夠，沒有此項選擇， 另想辦法找規(guī)律表示 t＝ 從圖中分析有 R＝ ，則 D項正確． 答案： D 4． (2020 挖掘隱含的幾何條件是解決本題的關(guān)鍵．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動問題，關(guān)鍵之處要正確找出粒子軌跡的圓心和半徑，畫出軌跡圓弧，由幾何知識明確弦切角、圓心角和偏轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，從而就可進(jìn)一步求出粒子在磁場中運(yùn)動的時間、運(yùn)動半徑等問題 . (12分 )(2020 角的方向從原點(diǎn)射入磁場，則正、負(fù)電子 在磁場中運(yùn)動的時間之比為 ( ) A． 1∶ 2 B． 2∶ 1 C． 1∶ D． 1∶ 1 圖 8－ 2－ 6 解析： 由 T＝ 可知，正、負(fù)電子 的運(yùn)動周期相同，故所用時間之比等 于軌跡對應(yīng)的圓心角之比． 作出正、負(fù)電子運(yùn)動軌跡如圖所示， 由幾何知識可得正電子運(yùn)動的圓心角等于 120176。 ＝ ，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?yàn)閷?dǎo)體棒最大擺角為 37176。m) 1 V/m＝ 1 N/C 2．磁感線與電場線 磁感線 電場線 不同點(diǎn) 閉合曲線 在靜電場中，電場線起始于正 電荷，終止于負(fù)電荷 相似點(diǎn) 引入 目的 形象描述場而引入的假想線，實(shí)際不存在 疏密 場強(qiáng)的強(qiáng)弱 切線 方向 場的方向 相交 不能相交 (電場中無電荷，空間不相交 ) 磁感線和電場線的疏密都能形象地表示相應(yīng)場的強(qiáng)弱，應(yīng)注意： 1．只有在同一個圖上才能根據(jù)磁感線或電場線的疏密判 定各處相應(yīng)場的強(qiáng)弱． 2．沒有畫出磁感線或電場線的地方并不表示那里沒有磁 場或電場存在． 1．關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B，下列說法中正確的是 ( ) A．磁場中某點(diǎn) B的大小，跟放在該點(diǎn)的試探電流元 的情況有關(guān) B．磁場中某點(diǎn) B的方向，跟放在該點(diǎn)的試探電流元 所受磁場力方向一致 C．在磁場中某點(diǎn)處的試探電流元不受磁場力作用時， 該點(diǎn) B值大小為零 D．在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大 解析： 磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場本身的屬性，在磁場中某處為一恒量，其大小可由 B＝ 計算，但與試探電流元的 F、 I、 L的情況無關(guān)，故 A、 C錯； B的方向規(guī)定為小磁針 N極受磁場力的方向，與放在該處電流元受力方向并不一致，故 B錯；當(dāng)試探電流元的方向與磁場方向平行時，雖電流元受磁場力為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度卻不為零；據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小即磁通密度 B＝ 可知，在磁場中磁感線越密集的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大．故選 D. 答案： D 1． Φ＝ BS的含義： Φ＝ BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B與面積 S垂直 的情況．當(dāng) S與垂直于 B的平面間的夾角為 θ時，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?yàn)椴徽摼€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(qiáng)弱的磁場共同存在，當(dāng)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(fù)，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(qiáng)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(qiáng)度不一定大 D．把某線圈放在磁場中的 M、 N兩點(diǎn)，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(qiáng)度一定比 N處的大 解析： 磁通量只有大小，沒有方向，是標(biāo)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(dǎo)線在磁場中的有效長度， 如圖 8－ 1－ 5所示，導(dǎo)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(qiáng)磁場，但一定是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度． ③ θ是通電導(dǎo)線和磁場的夾角． 圖 8－ 1－ 5 2．安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)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(shí)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(dǎo)線，或轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線的動能或轉(zhuǎn)化為其他形式的能． ② 安培力做負(fù)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(xué)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(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)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。 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．在框架上放有一根質(zhì) 量 m＝ kg的金屬棒 ab，它與框架的動摩擦因數(shù) μ＝ ，整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ T、垂直框架向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器 R的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？ (框架與棒的電阻不計， g取 10 m/s2) 圖 8－ 1－ 9所 [思路點(diǎn)撥 ] 解答本題應(yīng)抓住以下關(guān)鍵點(diǎn)： (1)畫出截面圖． (2)受力分析．結(jié)合靜摩擦力的大小和方向特點(diǎn)，確定安培力的臨界值． (3)由電路知識及安培力公式求出 R. [解題樣板 ] (1)當(dāng)變阻器 R取值較小 時， I較大，安培力 F較大，會使金屬 棒產(chǎn)生沿框架上滑的趨勢，因此， 框架對棒的摩擦力沿框架向下，如圖 8－ 1－ 10所示． 金屬棒剛好不上滑時滿足平衡條件 圖 8－ 1－ 10 B L－ μmgcosθ－ mgsinθ＝ 0， ┄┄┄┄┄┄┄ (4分 ) 得 R1＝ ＝ Ω.┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) (2)當(dāng)變阻器 R取值較大時， I較小，安培力 F較小，在金屬棒重力分力 mgsinθ的作用 下，使棒有沿框架下滑的趨勢，框架對 棒的摩擦力沿框架向上，如圖 8－ 1－ 11所示． 金屬棒剛好不下滑時滿足平衡條件 圖 8－ 1－ 11 B L＋ μmgcosθ－ mgsinθ＝ 0， ┄┄┄┄┄┄┄ (4分 ) 得 R2＝ ＝ Ω┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 所以 R的取值范圍應(yīng)為 Ω≤R≤ Ω.┄┄┄┄┄ (2分