2013高二物理人教版选修3-1第三章《章末整合》

1、电流,电荷的运动,安培,特斯拉,T,磁感应强度,强,弱,N,S,S,N,磁感应强度 B,面积 S,BS,韦伯,W,ILBsin ,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

2、,【例 1】如图 31 所示，电源电动势 E2 V，内阻 r0.5 ，竖直导轨宽 L0.2 m，导轨电阻不计另有一金属棒质量 m0.1 kg，电阻 R0.5 ，它与导轨间的动摩擦因数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 g10 m/s2)求：,(1)此磁场的方向；,(2)磁感应强度 B 的取值范围,图 31,解：(1)要使金属棒静止，安培力应斜向上指向纸里，画出 由 ab 的侧视图，并对棒 ab 受力分析如图 32 所示经分析 知磁场的方向斜向下指向纸里,图 32,图 33,思维总结：通电导线在

3、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 g10 m/s2) 图 34,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，由于磁场

4、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 35 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 35,A带

5、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 36 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 37 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( AvEB BvEB,Cv,B E,Dv,E B,图 37,答案：D,专题三 带电体在复合场中的运动,1受力分析是基础

6、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、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，电场方向竖直向上有一质量为 m、带电荷量为q 的 小

7、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 38 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 38,解：电场反转前，有 mgqE 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(mgqE)cos 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，