高中物理 第3章 磁场本章总结课件 新人教版选修31.ppt

本章总结 知能导图 专题整合 高考前线 知能导图单元回眸 构建体系 专题整合归类解析 提炼方法 一 磁场的叠加问题1 先用安培定则确定电流的磁场 对于各种电流的磁场的分布要记牢 2 后用平行四边形定则将各个分磁场合成 例1 如图所示 平行长直导线1 2通以相反方向的电流 电流大小相等 a b两点关于导线1对称 b c两点关于导线2对称 且ab bc 则关于a b c三点的磁感应强度b的说法中正确的是 a 三点的磁感应强度相等b b点的磁感应强度最大c a c两点的磁感应强度大小相同 方向相反d a点的磁感应强度最大 解析 根据安培定则可知两导线在b点形成的磁场方向相同 由于两导线电流大小相等 b点与两导线的距离也相等 因此b点的磁场的磁感应强度为两导线在该点的磁感应强度之和 方向垂直纸面向外 同理两导线在a点的磁场方向相反 离得越远 磁场越弱 离得越近 磁场越强 则a点的合磁场方向垂直向里 磁感应强度的大小即两者磁感应强度之差 同理 c点与a点磁感应强度相等 故选项a c d错误 b正确 b 针对训练1 如图所示 ab cd是两根在同一竖直平面内的直导线 在两导线中央悬挂一个小磁针 静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内 当两导线中通以大小相等的电流时 小磁针n极垂直纸面向里转动 则两导线中的电流方向 a 一定都向上b 一定都向下c ab中电流向下 cd中电流向上d ab中电流向上 cd中电流向下 解析 小磁针的n极垂直纸面向里偏转 说明两导线间的磁场方向垂直纸面向里 由安培定则可以判断 ab中电流向上 cd中电流向下 故选项d正确 d 二 电场偏转和磁场偏转带电粒子垂直进入匀强电场 做匀变速曲线运动 类平抛运动 带电粒子垂直进入匀强磁场 做匀速圆周运动 例2 如图所示 在虚线所示的宽度范围内 用场强为e的匀强电场可使以初速度为v0垂直于电场入射的某种正离子偏转 角 在同样宽度范围内 若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场 使该离子穿过磁场区域的偏转角度也为 则匀强磁场的磁感应强度大小为多少 针对训练2 如图所示 有界匀强磁场的磁感应强度b 2 10 3t 磁场右边是宽度l 0 2m 场强e 40v m 方向向左的匀强电场 一带电粒子电荷量为q 3 2 10 19c的负电荷 质量m 6 4 10 27kg 以v 4 104m s的速度沿oo 垂直射入磁场 在磁场中偏转后进入右侧的电场 最后从电场右边界射出 不计重力 求 1 大致画出带电粒子的运动轨迹 画在题图上 解析 1 运动轨迹如图所示 答案 1 见解析 2 带电粒子在磁场中运动的轨道半径 3 带电粒子飞出电场时的动能 答案 2 0 4m 3 7 68 10 18j 三 带电粒子在复合场中的运动1 当带电粒子 带电体 在复合场中做匀速运动时 根据平衡条件列方程求解 2 当带电粒子 带电体 在复合场中做匀速圆周运动时 往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程求解 3 当带电粒子 带电体 在复合场中做非匀变速曲线运动时 常选用动能定理或能量守恒定律列方程求解 答案 1 2v 2 c点与o点的距离x 3 匀强电场的电场强度e与匀强磁场的磁感应强度b的比值 针对训练3 一质量为m 带电荷量为 q的小球 用一长为l的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中 磁感应强度为b 如图所示 用绝缘的方法使小球位于与悬线呈水平的位置a 然后静止释放 小球运动的平面与b的方向垂直 求小球第一次和第二次经过最低点c时悬线的拉力ft1和ft2 高考前线真题体验 小试身手 1 2015全国新课标理综 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同 方向平行 一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子 不计重力 从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后 粒子的 a 轨道半径减小 角速度增大b 轨道半径减小 角速度减小c 轨道半径增大 角速度增大d 轨道半径增大 角速度减小 d 2 2014全国新课标理综 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力 下列说法正确的是 a 安培力的方向可以不垂直于直导线b 安培力的方向总是垂直于磁场的方向c 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关d 将直导线从中点折成直角 安培力的大小一定变为原来的一半 b 3 2015全国新课标理综 如图 一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中 磁场的磁感应强度大小为0 1t 方向垂直于纸面向里 弹簧上端固定 下端与金属棒绝缘 金属棒通过开关与一电动势为12v的电池相连 电路总电阻为2 已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0 5cm 闭合开关 系统重新平衡后 两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0 3cm 重力加速度大小取10m s2 判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向 并求出金属棒的质量 解析 依题意 开关闭合后 电流方向为从b到a 由左手定则可知 金属棒所受的安培力方向为竖直向下 开关断开时 两弹簧各自相对于其原长的伸长量为 l1 0 5cm 由胡克定律和力的平衡条件得2k l1 mg 式中 m为金属棒的质量 k是弹簧的劲度系数 g是重力加速度的大小 开关闭合后 金属棒所受安培力的大小为f ilb 式中 i是回路电流 l是金属棒的长度 两弹簧各自再伸长了 l2 0 3cm 由胡克定律和力的平衡条件得2k l1 l2 mg f 由欧姆定律有e ir 式中 e是电池的电动势 r是电路总电阻 联立 式 并代入题给数据得m 0 01kg 答案 见解析 4 2015福建理综 如图 绝缘粗糙的竖直平面mn左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场 电场方向水平向右 电场强度大小为e 磁场方向垂直纸面向外 磁感应强度大小为b 一质量为m 电荷量为q的带正电的小滑块从a点由静止开始沿mn下滑 到达c点时离开mn做曲线运动 a c两点间距离为h 重力加速度为g 1 求小滑块运动到c点时的速度大小vc 2 求小滑块从a点运动到c点过程中克服摩擦力做的