高中物理第三章磁场本章优化总结

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知识体系构建NILB左手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：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＝ILBsinθ.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．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．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【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(2013·武汉中学高二检测)如图所示，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．另有一质量m＝0.1kg，电阻R＝0.5Ω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10m/s2)．求：(1)此磁场的方向；(2)磁感应强度B的取值范围．例2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【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．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(2)如图所示，当ab棒有向下滑的趋势时，受静摩擦力向上为Ff，则：Fsin30°＋Ff－mg＝0F＝B1ILFf＝μFcos30°I＝E/(R＋r)联立四式并代入数值得B1＝3.0T.当ab棒有向上滑的趋势时，受静摩擦力向下为Ff′，则：F′sin30°－Ff′－mg＝0Ff′＝μF′cos30°F′＝B2ILI＝ER＋r可解得B2＝16.3T.所以若保持金属棒静止不滑动，磁感应强度应满足3．0T≤B≤16.3T.【答案】(1)斜向下(2)3.0T≤B≤16.3T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)．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(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．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．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．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(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置的半径为R＝0.50m的绝缘光滑槽轨．槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.50T．有一个质量m＝0.10g，带电荷量为q＝＋1.6×10－3C的小球在水平轨道上向右运动．若小球恰好能通过最高点，重力加速度g＝10m/s2.试求：(1)小球在最高点所受的洛伦兹力F；(2)小球的初速度v0.例3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【解析】(1)小球在最高点时，受重力和洛伦兹力则mg－qvB＝mv2R解得v＝1m/s所以F＝qvB＝1.6×10－3×1×0.5N＝0.8×10－3N.(2)由机械能守恒可知：12mv20＝2mgR＋12mv2解得v0＝21m/s.【答案】(1)0.8×10－3N(2)21m/s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(2012·高考重庆卷)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置，其原理如图所示．两带电金属板间有匀强电场，方向竖直向上，其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场．一束比荷(电荷量与质量之比)均为1k的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线O′O进入两金属板之间，其中速率为v0的颗粒刚好从Q点处离开磁场，然后做匀速直线运动到达收集板．重力加速度为g，PQ＝3d，NQ＝2d，收集板与NQ的距离为l，不计颗粒间相互作用．求例4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(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)速率为λv0(λ＞1)的颗粒打在收集板上的位置到O点的距离.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【解析】(1)设颗粒的电量为q，质量为m，则qm＝1k①由颗粒离开磁场后做匀速直线运动得：Eq＝mg②联立①②解得：E＝kg.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(2)颗粒在磁场中受到的合力等于洛伦兹力，故做匀速圆周运动，如图，有qv0B＝mv20RR2＝(3d)2＋(R－d)2得B＝kv05d.(3)如图所示，有qλv0B＝mλv02R1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tanθ＝3dR21－3d2y1＝R1－R21－3d2y2＝ltanθy＝y1＋y2得y＝d(5λ－25λ2－9)＋3l25λ2－9.【答案】(1)kg(2)kv05d(3)d(5λ－25λ2－9)＋3l25λ2－9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章末过关检测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部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放