《高中物理第三章磁场本章整合课件新人教版选修3_1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第三章磁场本章整合课件新人教版选修3_1（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本章整合,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一 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以处于平衡状态,也可以处于运动状态。正确对导体受力分析,是解决力学问题的关键。受力分析的一般思路: 1.明确研究对象,这里的研究对象一般是通电导体。 2.受力分析的顺序:按重力、弹力、摩擦力的顺序进行,最后分析安培力。 3.分析安培力时要注意磁场方向、电流方向,正确使用左手定则。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,【例1】 如图所示,质量m=0.1 kg的导体棒静止于倾角为30的斜面上,导体棒长度L=0.5 m。通入垂直纸面向里的电流,电
2、流大小I=2 A,整个装置处于磁感应强度B=0.5 T、方向竖直向上的匀强磁场中。求:(g取10 m/s2) (1)导体棒所受安培力的大小和方向。 (2)导体棒所受静摩擦力的大小和方向。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题二 磁偏转和电偏转的比较 电场和磁场都能对运动电荷施加力的作用,从而使运动电荷的轨迹发生偏转,我们分别称之为“电偏转”和“磁偏转”。由于电场和磁场对电荷的作用具有不同的特征,就会使得两种偏转存在着差别。 1.受力特征 (1)在电偏转中,质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0垂直射入电场强度为E的匀强电场中时,所受的电场力F电=q
3、E与粒子的速度v0无关,F电是恒力。 (2)在磁偏转中,质量为m、电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中时,所受的洛伦兹力F洛=qvB与粒子的速度v有关。洛伦兹力所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化,而速度方向的变化反过来又导致F洛的方向变化,故F洛是变力。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题三 洛伦兹力多解问题 1.带电粒子电性不确定形成多解 受洛伦兹力作用的带电
4、粒子,可能带正电荷,也可能带负电荷,在相同的初速度下,正、负粒子在磁场中运动轨迹不同,导致有多解。 2.磁场方向不确定形成多解 有些题目只告诉了磁感应强度大小,而未具体指出磁感应强度方向。此时必须要考虑磁感应强度方向不确定而形成的多解。 3.临界状态不唯一形成多解 带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧状,因此,它可能穿过去了,也可能转过180从入射界面这边反向飞出,于是形成多解。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,【例3】 如图所示,一半径为R的绝缘圆筒中有沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、电荷量为q的正粒
5、子(不计重力)以速度v从筒壁的A孔沿半径方向进入筒内,设粒子和筒壁的碰撞无电荷量和能量的损失,那么要使粒子与筒壁连续碰撞,绕筒壁一周后恰好又从A孔射出,问: (1)磁感应强度B的大小必须满足什么条件? (2)粒子在筒中运动的时间为多少?,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题四 带电粒子在复合场中的两种运动 1.带电粒子做直线运动 (1)带电粒子的速度v与磁感应强度B的方向相同或相反时,带电粒子不受洛伦兹力,若其他力可以忽略或其他力的合力等于零,粒子将做匀速直线运动。 (2)带电粒子的速度v与磁感应强度B的方
6、向垂直时,带电粒子受到洛伦兹力的大小F=qvB,方向与速度的方向垂直,若带电粒子做直线运动,则粒子一定受到了其他力,并且在垂直于速度v的方向上,洛伦兹力与其他力的合力为零。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,【例5】 已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动,如图所示。求: (1)液滴在空间受到几个力的作用。 (2)液滴所带电荷量及电性。 (3)液滴做匀速圆周运动的半径为多大。,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,专题一,专题二,专题三,专题四,专题五,
