打开电磁学的大门

《打开电磁学的大门》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章打开电磁学的大门本章优化总结知识网络构建专题归纳整合专题1通电导体在安培力作用下运动方向的判断1．电流元分析法：把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向．2．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁铁．3．特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其所受安培力方向，从而确定运动方向．4．转换研究对象法：因为电流之间、电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样分析磁体在电流磁场作用下如何运动

2、的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．例1(2011年清流高二文科检测)如图3－1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的电流I时，导线的运动情况(从上往下看)()图3－1A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升【精讲精析】先画出磁铁在电流处产生的磁感线方向，本题主要用电流元法和特殊位置法，即在N、S上方，在电流上选取一段微小电流，分析其受力，以

3、确定导体的转动，再将电流转到特殊位置再确定其平动．【答案】A专题2带电粒子在磁场中的运动例2如图3－2中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域，最后到达平板的P点．已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷q与质量m之比．图3－2专题3带电粒子在复合场中的运动情况分析1．确定是否考虑重力，方法是：(1)看题目是否有明确的要求或暗示．(2)一般情况下，电子、质子、α粒子等基本粒子和电荷、离子的重力可能忽略不计．带电球、液滴的重力

4、一般应考虑．2．带电体或通电导体的受力分析要全面、准确，选用平衡条件、牛顿运动定律、能量守恒定律等知识解题．3．对题目中有动态分析、临界现象等不定条件出现的问题，可用极限分析法辅助分析．4．带电粒子在叠加场中做什么运动，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．(1)当带电粒子在叠加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

5、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叠加场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程可能由几种不同的运动阶段所组成．(2011年厦门高二文科测试)如图3－3所示，一倾角为α的足够长的绝缘光滑的斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中，一质量为m、带电荷量为－q的小物块自斜面顶端由静止释放，则当小物块在斜面上滑行时，经多长时间、多长距离离开斜面？图3－3例3【精讲精析】由于受沿斜面向下的重力分力的作用，小物块将加速下滑，随着速度v从零开始增加，F也不断增大，但F的方向垂直于斜面向

6、上，与物块的运动方向垂直．因此，虽然F为变力，但由于有斜面支持力N的约束，直至离开斜面之前，物块在垂直于斜面方向所受合外力始终为零，而沿斜面方向的合外力等于mgsinα，故物块做初速度为零的匀加速直线运动．如图3－4所示图3－4【答案】见精讲精析