高中物理第1章 本章优化总结 课件（沪科版选修3—2）(1)

欢迎进入物理课堂 通电导体 运动的电荷 电流 运动的电荷 垂直 电流 导线长度 比值 特斯拉 T 强弱 强 弱 N N极 S极 S极 N极 垂直 乘积 韦伯 Wb BSsin BILsin 垂直 掌心 电流方向 拇指 不做 专题一 安培力与其他知识的综合运用 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 0 5 竖直导轨宽L 0 2m 导轨电阻不计 另有一金属棒质量m 0 1kg 电阻R 0 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g 10m s2 求 1 此磁场的方向 2 磁感应强度B的取值范围 图3 1 例1 如图3 1所示 电源电动势E 2V 内阻r 解 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3 2所示 经分析知磁场的方向斜向下指向纸里 图3 2 2 如图3 2所示 当ab棒有向下滑的趋势时 受向上的 摩擦力Ff 则有 I Fsin30 Ff mg 0F B1IL Ff Fcos30 E R r 可解得B1 3 0T 当ab棒有向上滑的趋势时 受向下的摩擦力Ff 则有F sin30 Ff mg 0Ff F cos30 I F B2IL E R r 可解得B2 16 2T 所以若保持金属棒静止不滑动 应满足3 0T B 16 2T 触类旁通 1 如图3 3所示 在倾角 30 的斜面上固定一金属框 框宽l 0 25m 接入电动势E 12V 内阻不计的电池 垂直框面放有一根质量m 0 2kg的金属棒ab 它与框架的动摩擦 因数 整个装置放在磁感应强度B 0 8T 垂直框面向上 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g 10m s2 图3 3 解 金属棒受到四个力作用 重力mg 垂直框面向上的支持力FN 沿框面向上的安培力F安 沿框面的静摩擦力Ff静 金属棒静止在框架上时 Ff静的方向可能沿框面向上 也可能向下 需分两种情况考虑 当变阻器R取值较大时 I较小 安培力F安 较小 在金属棒重力分力mgsin 作用下棒有沿框架下滑的趋 势 框架对棒的摩擦力沿框面向上 受力如图10甲所示 金属棒刚好不下滑时满足平衡条件 有 甲 乙 图10 8 2 当变阻器R取值较小时 I较大 安培力F安较大 会使金属棒产生沿框面上滑的趋势 因此 框架对棒的摩擦力沿框面向下 受力如图乙所示 金属棒刚好不上滑时满足平衡条件 有 专题二洛伦兹力与电场力对运动电荷的作用 例2 如图3 4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v0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 A 带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 图3 4 图3 5 因此F电 F洛 若同时加上述电场和磁场 带电粒子将向电场力方向偏转 故B正确 答案 B C v 触类旁通 2 如图3 6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 A v EB B v E B BE D v EB 图3 6 D 专题三带电体在复合场中的运动 1 受力分析是基础 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3 7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3 7 象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场 质荷比为 触类旁通 3 2012年茂名一模 如图3 8所示 坐标平面第 象限内存在大小为E 4 105N C 方向水平向左的匀强电场 在第mq 4 10 10 kg C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0 2 107m s垂直x轴射入电场 OA 0 2m 不计重力 求 1 粒子经过y轴时的位置到原点O的距离 2 若要求粒子不能进入第三象限 求磁感应强度B的取值范围 不考虑粒 子第二次进入电场后的运动情况 图3 8 解 对粒子运动过程分析如图11所示 粒子先做类平抛运动 然后做匀速圆周运动 图11 1 设粒子在电场中运动的时间为t 粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y 则 解得a 1 0 1015m s2 t 2 0 10 8 s y 0 4m 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全