2019_2020学年高中物理第3章章末复习课教案教科版

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1、章末复习课1．磁场的概念(1)产生：由运动电荷产生，存在于磁体或电流周围的一种特殊物质．(2)性质：对处在磁场中的运动电荷(或通电导体)有力的作用．2．磁感应强度(1)定义式：B＝(B⊥L)．(2)方向：小磁针静止时N极所指的方向．3．磁通量定义式：Φ＝BS(B⊥S)．4．磁感线(1)磁体磁场(2)电流磁场——安培定则(3)特点5．安培力(1)大小：F＝BILsinθ(θ为B与I方向的夹角)．(2)方向：F垂直于B与I决定的平面，由左手定则判断．6．洛伦兹力(1)大小：F洛＝qvBsinθ(θ为B与v的夹角)．(2

2、)方向：由左手定则判断．(3)特点：洛伦兹力对运动电荷不做功．(4)特例：匀速圆周运动　安培力与力学知识的综合应用1.通电导线在磁场中的平衡和加速(1)首先把立体图画成易于分析的平面图，如侧视图、剖视图或俯视图等．(2)确定导线所在处磁场的方向，根据左手定则确定安培力的方向．(3)结合通电导线的受力分析、运动情况等，根据题目要求，列出平衡方程或牛顿第二定律方程联立求解．2．安培力做功的特点和实质(1)安培力做功与路径有关，不像重力、电场力做功与路径无关．(2)安培力做功的实质：起传递能量的作用．①安培力做正功：是将

3、电源的能量转化为导线的动能或其他形式的能．②安培力做负功：是将其他形式的能转化为电能后或储存或转化为其他形式的能．【例1】　如图所示，光滑导轨与水平面成α角，导轨宽为L.匀强磁场的磁感应强度为B.金属杆长为L，质量为m，水平放在导轨上．当回路总电流为I1时，金属杆正好能静止．求：(1)此时B至少多大？B的方向如何？(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上，应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止？思路点拨：①对金属杆受力分析，画出截面图．②由三力平衡可知安培力的方向，从而由左手定则来确定磁场的方向，由

4、平衡条件求出B的大小．③磁场方向改变时，安培力的方向也随着改变，利用平衡条件可求出电流的大小．[解析]　(1)画出金属杆的截面图．由三角形法则得，只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小．根据左手定则，这时B应垂直于导轨平面向上，大小满足BI1L＝mgsinα，B＝.(2)当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，要使金属杆保持静止，应使沿导轨方向的合力为零，得BI2Lcosα＝mgsinα，I2＝.[答案]　(1)　垂直于导轨平面向上　(2)1．(多选)如图甲所示，两根光滑平行导轨水平

5、放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图乙所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图甲中I所示方向为电流正方向．则金属棒(　　)A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功ABC　[根据题意画出vt图像如图所示，金属棒一直向右运动，A正确．速度随时间做周期性变化，B正确．据F安＝BIL及左手定则可判定，F安大小不变，方向做周期性变化，则C正确．F安在前半周期做正功

6、，后半周期做负功，则D错误．]　洛伦兹力　带电粒子在匀强磁场中的运动分析带电粒子在匀强磁场中做圆周运动问题的基本步骤1．画轨迹：即确定圆心，用几何方法求半径并画出轨迹．2．找联系(1)从轨迹中寻找几何关系．(2)轨迹半径与磁感应强度、运动速度相联系．(3)偏转角度与圆心角、运动时间相联系．(4)在磁场中的运动时间与周期相联系．3．用规律：即运用牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是半径公式和周期公式．4．注意事项：注意分析边界条件，特别是对称性和临界条件，注意分析多解的情况．【例2】　一圆筒的横截面如图所示，其圆心为

7、O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷．质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中．粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：(1)M、N间电场强度E的大小；(2)圆筒的半径R.思路点拨：解答本题时应注意以下几点：①粒子在电场中加速，应利用动能定理求解．②粒子在磁场中做匀速圆周运动，结合圆周

8、运动的规律分析．③粒子运动的轨迹具有对称性．[解析]　(1)设两板间的电压为U，由动能定理得qU＝mv2①由匀强电场中电势差与电场强度的关系得U＝Ed②联立①②式可得E＝.③(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系作出圆心为O′，圆半径为r.设第一次碰撞点为A，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S孔射出，因此，SA弧所对的圆心角∠AO′S等于.由几何关系