磁場復(fù)習(xí)(教案)

1、磁場復(fù)習(xí)（教案）【知識(shí)結(jié)構(gòu)】【典型例題】例1：如圖1682所示，有一金屬棒ab，質(zhì)量m=5 g，電阻R=1 ，可以無摩擦地在兩條軌道上滑動(dòng)，軌道間的距離d=10 cm，電阻不計(jì)，軌道平面與水平面間的夾角°，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4 T，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，回路中電池的電動(dòng)勢E=2 V，內(nèi)電阻r=0.1 ,問變阻器的電阻Rb為多大時(shí) ，金屬棒恰好靜止？圖1682圖1683解析：由題意可知，金屬棒ab受重力、支持力和安培力而平衡，畫出受力平面圖如圖所示.F=mgtan30° 又F=BIL 由三式得Rb=1.7 .答案：Rb=1.7 說明：解決力、電綜合問題，關(guān)鍵仍是正確進(jìn)

2、行受力分析.平衡問題則根據(jù)平衡條件，列出方程，求出未知量.分析通電導(dǎo)線所受安培力的方向容易出錯(cuò)，為避免出錯(cuò)，一要把立體圖改畫為平面圖，二要記住安培力的方向一定與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直. 例2：如圖11-4所示，細(xì)金屬桿AC，質(zhì)量m=2g，長度L=10cm，用長為L的細(xì)線懸掛后，恰好與水平光滑的金屬導(dǎo)軌接觸，有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場通過導(dǎo)軌平面。閉合電鍵后導(dǎo)體AC向右擺起，懸線的最大偏角達(dá)60°。試問閉合電鍵的短時(shí)間內(nèi)通過AC的電量是多少？(g取10m/s2)圖11-4解析：導(dǎo)體AC在通電瞬間受有磁場作用的安培力。安培力的沖量使AC獲得動(dòng)量和動(dòng)能。在導(dǎo)體AC擺起的過程中

3、，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能。根據(jù)動(dòng)量定理可得把代入上式可得(1)由機(jī)械能守恒定律可知(2)由(1)(2)兩式聯(lián)立消去v可得。例3：(1999年全國高考)如圖11-20(a)所示，虛線MN是一垂直紙面的平面與紙面的交線，在平面右側(cè)的半空間存在一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外。O是MN上的一點(diǎn)，從O點(diǎn)可以向磁場區(qū)域發(fā)射電量為+q、質(zhì)量為m、速率為v的粒子，粒子射入磁場時(shí)的速度可在紙面內(nèi)各個(gè)方向。已知先后射入兩個(gè)粒子恰好在磁場中給定的P點(diǎn)相遇，P到Q的距離為L。不計(jì)重力及粒子間的相互作用。(1)求所考察的粒子在磁場中的軌道半徑。(2)求這兩個(gè)粒子從O點(diǎn)射人磁場的時(shí)間間隔。 圖11-20(a)解析：(

4、1)設(shè)粒子在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R.由牛頓第二定律，有 得 (2)如圖11-20( b)所示，以O(shè)P為弦可畫兩個(gè)半徑相同的圓，分別表示P點(diǎn)相遇的兩個(gè)粒子的軌跡，圓心和直徑分別為O1:O2和OO1Q1，OO2Q2，在O處兩個(gè)圓的切線分別表示兩個(gè)粒子的射入方向，用表示它們之間的夾角，由幾何關(guān)系可知 從O點(diǎn)射入到相遇，粒子1的路程為半個(gè)圓周加弧長 （圖）11-20( b)粒子2的路程為半個(gè)圓周減弧長 粒子1的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 (T為運(yùn)動(dòng)周期) 粒子2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 兩粒子射入的時(shí)間間隔 因由,式得 小結(jié)：該題作為1999年全國高考的壓軸題，涉及到的幾何圖形主要是圓和三角形，涉及到的幾何量主要是角度、

5、弧、弦，而涉及到的物理知識(shí)有圓周運(yùn)動(dòng)、磁場性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)。在眾多的物理量和數(shù)學(xué)量中角度是最關(guān)鍵的量，它既是建立幾何量與物理量之間關(guān)系式的一個(gè)紐帶，又是溝通幾何圖形與物理模塊的橋梁。若選擇角度進(jìn)行難關(guān)突破，使數(shù)學(xué)溶化于物理之中，便能做到解題快捷、準(zhǔn)確。例4：如圖3-111所示，小車質(zhì)量為M=2千克，置于光滑水平面上初速度為v0=14米/秒、帶電量q=0.2庫的可視為質(zhì)點(diǎn)的物體B，質(zhì)量m=0.1千克，輕放在小車A的右端在A，B所在的空間存在著勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5特，物體B與小車之間有摩擦，小車足夠長求：（1）物體B的最大速度；（2）小車A的最小速度；（3）在此過程中轉(zhuǎn)變的

6、內(nèi)能答案：（1）10米/秒；（2）13.5米/秒；（3）8.75焦【課外練習(xí)】1安培的分子環(huán)流假設(shè)，可用來解釋： （ ）A兩通電導(dǎo)體間有相互作用的原因B通電線圈產(chǎn)生磁場的原因C永久磁鐵產(chǎn)生磁場的原因D鐵質(zhì)類物體被磁化而具有磁性的原因3有電子、質(zhì)子、氘核、氚核，以同樣速度垂直射入同一勻強(qiáng)磁場中，它們都作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道半徑最大的粒子是： （ ）A氘核 B氚核C電子 D質(zhì)子9三個(gè)速度大小不同的同種帶電粒子，沿同一方向從圖12-67長方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場上邊緣射入，當(dāng)它們從下邊緣飛出時(shí)對入射方向的偏角分別為90°、60°、30°則它們在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為： （ ）A

7、123 B321C1： D：1例4如圖所示，兩根平行放置的長直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流，a受到的磁場力大小為F1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，a受到的磁場力大小變?yōu)镕2，則此時(shí)b受到的磁場力大小變?yōu)椋?（ ）（A）F2， （B）F1F2， （C）F1+F2 （D）2F1F2例5、要想提高磁電式電流表的靈敏度，辦法有： （ ）A增加線圈匝數(shù) B增加永久磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度C換用彈性較強(qiáng)的游絲，增大反抗力矩 D增大線圈面積例2、如圖3-132所示，質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小球，從距地面高度為h1+h2處，由靜止開始下落，下落h1時(shí)進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中電場強(qiáng)度為E

8、，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，落地點(diǎn)偏離下落點(diǎn)的水平距離為d求：（1）小球落地時(shí)動(dòng)能；（2）若保持電場不變，略增加磁場強(qiáng)度，則小球落地時(shí)動(dòng)能是大了一些，還是小了一些（設(shè)小球仍然能在場區(qū)內(nèi)落地）？例1、如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子，從兩平行電極板正中央垂直電場線和磁感線以速度v飛入已知兩板間距為d，磁感強(qiáng)度為B，這時(shí)粒子恰能沿直線穿過電場和磁場區(qū)域（重力不計(jì)）今將磁感強(qiáng)度增大到某值，則粒子將落到極板上當(dāng)粒子落到極板上時(shí)的動(dòng)能為多大？18如圖12-75所示，AB為一段光滑絕緣水平軌道，BCD為一段光滑的圓弧軌道，半徑為R，今有一質(zhì)量為m、帶電為+q的絕緣小球，以速度v0從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，后又沿弧BC做圓周運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)后由于v0較小，故難運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)如果當(dāng)其運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，忽然在軌道區(qū)域加一勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，使其能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，且貼著軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：(1)勻強(qiáng)電場的方向和強(qiáng)度；(2)磁場的方向和磁感強(qiáng)度V0m、qRDCBA 19如圖12-76所示，質(zhì)量m、電量q的小金屬塊，以某一初速沿水平放置的絕緣板進(jìn)入正交的電場、磁場中，已知B垂直紙面向外，E水平