2019-2020学年高中物理 第3章 磁场章末总结课件 粤教版选修3-1

章末总结 一 通电导体在磁场中的运动问题1 通电导线在磁场中会受到安培力作用 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象力 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 2 安培力与以前各章节知识均能综合到一起 其分析与解决问题的方法与力学方法相同 只不过是在分析受力时再加一种安培力即可 1 利用画出的平面图对导体棒进行详细的受力分析 分析安培力时如果f b i两两垂直 可根据左手定则判断安培力的方向 如果b和i不垂直 可把b进行正交分解 利用b 的方向判断出安培力的方向 2 根据平衡条件或运动情况列方程求解 例1如图甲所示 光滑的平行导轨倾角为 处在磁感应强度为b方向竖直向下的匀强磁场中 导轨中接入电动势为e 内阻为r的直流电源 电路中有一阻值为r的电阻 其余电阻不计 将质量为m 长度为l的导体棒ab由静止释放 求导体棒在释放的瞬间加速度的大小 甲乙 二 带电粒子的电磁偏转 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 1 受力特征 1 磁偏转 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 所受的磁场力 即洛伦兹力 f qvb与粒子的速度v有关 f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的方向变化 f是变力 2 电偏转 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 qe 与粒子的速度v0无关 f是恒力 3 动能变化的差别在 磁偏转 中 由于f始终与粒子的运动速度垂直 所以其动能的数值保持不变 在 电偏转 中 由于电场力f做功 其动能发生变化 例2如图所示 在直角坐标系的第一 二象限内有垂直于纸面的匀强磁场 第三象限有沿y轴负方向的匀强电场 第四象限内无电场和磁场 质量为m 电荷量为q的粒子从m点以速度v0沿x轴负方向进入电场 不计粒子的重力 粒子经n p最后又回到m点 设om l on 2l 1 则电场强度e的大小等于 三 带电粒子在复合场中的运动问题1 带电粒子在电场 磁场或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 粒子做非匀变速曲线运动 在这种情况下 虽然粒子的轨迹不是简单的曲线 但由于洛伦兹力不做功 重力和电场力做的功只由初末位置的高度差和电势差决定 所以一般应用动能定理或能量守恒定律来解会比较方便 2 应用举例 1 电视机显像管中的电子束 先经过加速电场加速后 再进入磁场区进行偏转 2 测比荷的质谱仪 先使待测粒子经过加速电场加速 再经过速度选择器 最后进入磁场进行偏转 3 回旋加速器 通过电场和磁场交替作用 使带电粒子获得足够的能量 4 磁流体发电机磁流体发电机就是利用等离子体来发电 在高温条件下 例如2000k 气体发生电离 电离后的气体中含有离子 电子和未经电离的中性粒子 因为正 负电荷的密度几乎相等 故从整体看来呈电中性 这种高度电离的气体就称为等离子体 也有人称它为 物质的第四态 磁流体发电机原理如图甲所示 其平面图如图乙所示 甲乙 5 电磁流量计下图是电磁流量计的示意图 在非磁性材料做成