2013高二物理人教版选修3-1第三章《章末整合》.ppt

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1、电流电荷的运动安培特斯拉T磁感应强度强弱NSSN磁感应强度B面积SBS韦伯WILBsinθ磁感线电流安培力qvB左手不做专题一安培力与其他知识的综合运用通电导体或线圈在磁场中除受重力、弹力、摩擦力外，一般还受到安培力作用，处理相应问题时，通常按以下步骤来分析：(1)首先明确磁场的分布情况．需要把立体图转化为平面图，图中应能同时表示出磁场、电流和安培力三者的方向，以便于分析和判断．(2)依据左手定则判断导体的受力情况，要特别注意各物理量(B、I、F)的方向．(3)由受力情况确定导线或线圈做何种运动，如平动、转动或同时做平动和转动．【例1】如图3－1所示

2、，电源电动势E＝2V，内阻r＝0.5Ω，竖直导轨宽L＝0.2m，导轨电阻不计．另有一金属棒质量m＝0.1kg，电阻R＝0.5Ω，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，取g＝10m/s2)．求：(1)此磁场的方向；(2)磁感应强度B的取值范围．图3－1解：(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3－2所示．经分析知磁场的方向斜向下指向纸里．图3－2图3－3思维总结：通电导线在磁场中会受到

3、安培力作用，由于安培力的方向与电流的方向、磁场的方向之间存在着较复杂的空间方位关系，因此要求学生有较强的空间想像力，并且善于把立体图改画成平面图．将此类题目处理好要注意两点：(1)分析安培力的方向应牢记安培力方向既跟磁感应强度方向垂直又跟电流方向垂直．(2)画出导体受力的平面图．【针对训练】的匀强磁场中．当调节滑动变阻器R的阻值在什么范围时，可使金属棒静止在框架上？(框架与棒的电阻不计，取g＝10m/s2)图3－4图11专题二洛伦兹力与电场力对运动电荷作用的运用“电偏转”和“磁偏转”分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用力，从而控制其运动方向，由于磁

4、场和电场对电荷的作用具有不同的特征，使得两种偏转存在着差别．具体如下：【例2】如图3－5所示，a、b是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场．一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区，带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边缘处飞出；若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边缘处飞出．现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中正确的是()图3

5、－5A．带电粒子将做匀速直线运动B．带电粒子将偏向a板一方做曲线运动C．带电粒子将偏向b板一方做曲线运动D．无法确定带电粒子做哪种运动解析：设板长为L，板间距为d，场强为E，磁感应强度为B.如图3－6所示，若只加电场，恰好从a板边缘飞出，则有L答案：B【针对训练】2．如图3－7所示，平行板中电场强度E的方向和磁感应强度B的方向互相垂直，这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．带电粒子能够匀速沿直线通过)速度选择器的条件是(A．v＝EBB．v＝E＋BC．v＝BED．v＝EB图3－7答案：D专题三带电体在复合场中的运动1．受力分析是基

6、础．在受力分析时是否考虑重力，必须注意题目条件．2．运动过程分析是关键．在运动过程分析中应注意物体做直线运动、曲线运动、圆周运动及类平抛运动的条件．3．根据不同的运动过程及物理模型选择合适的物理规律列方程求解．4．常用的物理规律：共点力平衡条件、牛顿运动定律、运动学公式、动能定理、能量守恒定律、功能关系、动量定理、动量守恒定律、圆周运动向心力公式等．5．思维方法：常用到力的合成与分解、运动的合成及分解、等效法、假设法、类比法等．【例3】在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场方向竖直

7、向上．有一质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图3－8所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？图3－8解：电场反转前，有mg＝qE电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，到对斜面压力减为零时开始离开斜面，此时有qvB＝(mg＋qE)cosθ小球在斜面上滑行距离为思维总结：带电粒子在电场、磁场和重力场并存的复合场中运动分类：(1)若粒子所受的电场力、洛伦兹力和重力的合力为零，则粒子做匀速直线运动．(2)若粒子所受匀强电场的电场力和重力平衡，那么粒子在匀强磁场的洛

8、伦兹力作用下有可能做匀速圆周运动．(3)若粒子所受的电场力、洛伦兹力和重力的合力方向与速度方向不在同一直线上