高中物理第三章磁场本章优化总结.pptVIP

栏目导引 章末过关检测 专题归 纳整合 知识体 系构建 第三章　磁场 本章优化总结 知识体系构建 N ILB 左手 专题归纳整合 专题一　有关安培力问题的分析与计算 安培力既可以使通电导体静止、运动或转动，又可以对通电导体做功，因此有关安培力问题分析与计算的基本思路和方法与力学问题一样，先取研究对象进行受力分析，判断通电导体的运动情况，然后根据题中条件由牛顿定律或动能定理等规律列式求解．具体求解应从以下几个方面着手分析： 1．安培力大小 (1)当通电导体和磁场方向垂直时，F＝ILB. (2)当通电导体和磁场方向平行时，F＝0. (3)当通电导体和磁场方向的夹角为θ时，F＝ILBsin θ. 2．安培力的方向 (1)安培力的方向由左手定则确定． (2)F安⊥B，同时F安⊥L，即F安垂直于B和L决定的平面，但L和B不一定垂直． 3．安培力作用下导体的状态分析 通电导体在安培力的作用下可能处于平衡状态，也可能处于运动状态．对导体进行正确的受力分析，是解决该类问题的关键．分析的一般步骤是： (1)明确研究对象，这里的研究对象一般是通电导体． (2)正确进行受力分析并画出导体的受力分析图，必要时画出侧视图、俯视图等． (3)根据受力分析确定通电导体所处的状态或运动过程． (4)运用平衡条件或动力学知识列式求解． 如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)(　　) A．顺时针转动，同时下降 B．顺时针转动，同时上升 C．逆时针转动，同时下降 D．逆时针转动，同时上升 例1 【解析】　画出蹄形磁铁的两条磁感线，在磁感线与电流相交处分别取一小段电流，如图中的BC、AD两段，由左手定则可知，AD段受的安培力垂直纸面向外，BC段受的安培力垂直纸面向里，故导线将绕轴线OO′顺时针旋转(俯视),当导线转动90°时(特殊位置法)，由左手 定则可知，导线受向下的安培力作用， 所以导线在顺时针转动的同时还向下运动， 故选A. 【答案】　A (2013·武汉中学高二检测)如图所示，电源电动势E＝2 V，内阻r＝0.5 Ω，竖直导轨宽L＝0.2 m，导轨电阻不计．另有一质量m＝0.1 kg，电阻R＝0.5 Ω的金属棒，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，靠在导轨的外面．为使金属棒不滑动，施加一与纸面夹角为30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)．求： (1)此磁场的方向； (2)磁感应强度B的取值范围． 例2 【解析】　(1)要使金属棒静止，安培力应斜向上指向纸里，画出由a→b的侧视图，并对棒ab受力分析如图所示．经分析知磁场的方向斜向下指向纸里． 【答案】　(1)斜向下　(2)3.0 T≤B≤16.3 T 专题二　带电粒子在复合场中的运动问题分析 1．弄清复合场的组成是正确解决问题的基础 复合场一般包括重力场、电场和磁场三种场的任意两种复合或三种场复合． 2．正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提 (1)带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及其初始状态的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析，当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，做匀速直线运动(如速度选择器)． (2)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向、洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动. (3)当带电粒子所受的合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程可分段处理． 3．灵活选用力学规律是解决问题的关键 (1)当带电粒子在复合场中做匀速运动时，应根据平衡条件列方程求解． (2)当带电粒子在复合场中做匀变速直线运动时，往往应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解． (3)当带电粒子在复合场中做匀变速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解． 说明：(1)电子、质子、α粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用． (2)对于粒子连续通过几个不同场的问题,要分阶段进行处理,并注意相邻阶段的关联量，如速度、位移、时间等． (3)由于带电粒子在复合场中受力情况复杂，运动情况多变，因此往往会出现临界问题，这时应以题目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解． (2013·湖北孝感高中高二检测)如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放