人教版 高二物理(上)物理期末復習 提綱 練習 典型例題_第1頁
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文檔簡介

1、七、機械波1. 機械波(A):機械振動在介質(zhì)中傳播,形成機械波。2. 橫波和縱波(A)橫波:質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向垂直的波。(波谷、波峰) 縱波:質(zhì)點的振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波。(密部、疏部)-彈簧、聲波3. 波長、頻率和波速的關(guān)系(A)4. 超聲波及其應用(A:)次聲波20,000Hz。超聲波應用:_八、 分子熱運動 能量守恒1. 阿伏伽德羅常數(shù)(A):2. 分子動理論簡介(A):物體是由大量分子組成的,分子永不停息的作物規(guī)則運動,分子之間存在著相互作用力。3. 布朗運動注意點:液體分子永不停息的無規(guī)則運動是產(chǎn)生布朗運動的原因;懸浮在液體中的顆粒越小,布朗運動越明顯。4.

2、 分子運動和布朗運動的區(qū)別:_.5. 物體的內(nèi)能(A):物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的熱力學能,也叫內(nèi)能。溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。6. 熱能(A):_。7. 熱力學第一定律(A):外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加。8. 能量守恒定律: 能量及不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變?!皞ゴ蟮倪\動基本規(guī)律”,19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一9. 熱力學第二定律(A):注意點:自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。10. 永動機不可能(A

3、):_.11. 絕對零度:_,是不可能達到.12. 能源的開發(fā)和利用與環(huán)境保護_.九、 固體、液體和氣體1. 氣體的體積、壓強、溫度間的定性關(guān)系(A):_2. 氣體分子運動的特點(A):_3. 氣體壓強的微觀意義(A):_十、電場1. 元電荷(A):_,電荷量。所有帶電體的電荷量或者等于電荷量,或者是電荷量的整數(shù)倍。因此,電荷量稱為元電荷。2. 電荷守恒(A):電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量不變。這個結(jié)論叫做電荷守恒定律。3. 點電荷(A):_4. 電荷間的相互作用力(A):_5. 靜電力,庫侖力 ()6

4、. 電場(A):電場的基本性質(zhì)是他對放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場力。電場和磁場雖由分子、原子組成的物質(zhì)不同,但他們是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)。7. 電場強度(B):(單位:伏特每米,符號V/m;1N/C=1V/m)電場中某點的場強的方向跟正電荷在該點所受的電場力的方向相同。點電荷Q形成的電場中。8. 電場線(A): 電場線從正極出發(fā)到負極終止。 電場線越密的地方,場強越大;電場線越稀的地方,場強越小。9. 勻強電場(A):場強的大小和方向都相同。10. 電勢能:電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該點移到_位置時所做得功。通常把_的電勢能規(guī)定為零電勢(A):電場中某點的電勢,等于

5、單位正電荷由該點移動到參考點(零電勢點)時電場力所做的功。沿電場線的方向,電勢越來越低。11.電勢差(B):電荷在電場中移動時,電場力做功,同一電荷從一點移動到另一點時,電場力做功越多,就說這兩點間的電勢差越大。,電勢差有正負:= -。電勢與電勢差的比較:12等勢面:電場中 的各點構(gòu)成的面叫等勢面。等勢面的特點: 13勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系: E 。14電容:定義公式。注意C跟Q、U無關(guān),。15帶電粒子的加速(1)運動狀態(tài)分析:帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場,受到的電場力與運動方向在同一直在線,做 運動。(答案:勻加(減)速直線)(2)用功能觀點分析:粒子動能的變化量等于靜

6、電力對它所做的功(電場可以是_電場或_電場)。若粒子的初速度為零,則:_,v=_;若粒子的初速度不為零,則:_,v=_。16帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(限于勻強電場)(1)運動狀態(tài)分析:帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入勻強電場時,受到恒定的與初速度方向_的電場力作用而做_運動。(垂直,勻變速曲線)(2)粒子偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法類似于_的分析處理, 沿初速度方向為_運動,運動時間t=_.沿電場力方向為_運動,加速度a=_.離開電場時的偏移量y=_離開電場時的偏轉(zhuǎn)角tan=_。二、實例探究點電荷的場強、電場強度的迭加ABCOEBEAEC【例1】圖中邊長為a的正三角形ABC的三個頂點分別固定三個點電荷+

7、q、+q、-q,求該三角形中心O點處的場強大小和方向。解:每個點電荷在O點處的場強大小都是由圖可得O點處的合場強為,方向由O指向C 。靜電力做功、電勢、電勢能、電勢差+ABFv【例2】 如圖所示,將一個電荷量為q = +310-10C的點電荷從電場中的A點移到B點的過程中,克服電場力做功610-9J。已知A點的電勢為A= - 4V,求B點的電勢和電荷在B點的電勢能。解:先由W=qU,得AB間的電壓為20V,再由已知分析:向右移動正電荷做負功,說明電場力向左,因此電場線方向向左,得出B點電勢高。因此B=16V。電荷在B點的電勢能J電場線、等勢面abcPQ【例3】 如圖所示,虛線a、b、c是電場中

8、的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為一個帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下,通過該區(qū)域的運動軌跡,P、Q是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是 A.三個等勢面中,等勢面a的電勢最高B.帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運動C.帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時小D.帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時小解:先畫出電場線,再根據(jù)速度、合力和軌跡的關(guān)系,可以判定:質(zhì)點在各點受的電場力方向是斜向左下方。由于是正電荷,所以電場線方向也沿電場線向左下方。答案僅有D電容器KMN【例4】 如圖所示,在平行板電容器正中有一個帶電微粒。K閉合時,該微粒恰好能保持靜止。在保持K閉合;充電后將K斷開;兩種情況下,各用什

9、么方法能使該帶電微粒向上運動打到上極板?A.上移上極板M B.上移下極板N C.左移上極板M D.把下極板N接地K解析:電容器和電源連接如圖,改變板間距離、改變正對面積或改變板間電解質(zhì)材料,都會改變其電容,從而可能引起電容器兩板間電場的變化。這里一定要分清兩種常見的變化:(1)電鍵K保持閉合,則電容器兩端的電壓恒定(等于電源電動勢),這種情況下帶電量而(2)充電后斷開K,保持電容器帶電量Q恒定,這種情況下所以,由上面的分析可知選B,選C。A【例5】計算機鍵盤上的每一個按鍵下面都有一個電容傳感器。電容的計算公式是,其中常量=9.010-12Fm-1,S表示兩金屬片的正對面積,d表示兩金屬片間的距

10、離。當某一鍵被按下時,d發(fā)生改變,引起電容器的電容發(fā)生改變,從而給電子線路發(fā)出相應的信號。已知兩金屬片的正對面積為50mm2,鍵未被按下時,兩金屬片間的距離為0.60mm。只要電容變化達0.25pF,電子線路就能發(fā)出相應的信號。那么為使按鍵得到反應,至少需要按下多大距離?解:先求得未按下時的電容C1=0.75pF,再由得和C2=1.00pF,得d=0.15mm。帶電粒子在電場中的運動三、針對練習1.電場中有A、B兩點,一個點電荷在A點的電勢能為1.210-8 J,在B點的電勢能為0.8010-8 J。已知A、B兩點在同一條電場在線,如圖所示,該點電荷的電荷量為1.010-9C,那么( )A.該

11、電荷為負電荷 B.該電荷為正電荷C.A、B兩點的電勢差UAB=4.0 VD.把電荷從A移到B,電場力做功為W=4.0 J2.某電場中等勢面分布如圖所示,圖中虛線表示等勢面,過a、b兩點的等勢面電勢分別為40 V和10 V,則a、b聯(lián)機的中點c處的電勢應( )A.肯定等于25 V B.大于25 V C.小于25 V D.可能等于25 V3.如圖所示,M、N兩點分別放置兩個等量種異電荷,A為它們聯(lián)機的 中點,B為聯(lián)機上靠近N的一點,C為聯(lián)機中垂在線處于A點上方的一點,在A、B、C三點中( )A.場強最小的點是A點,電勢最高的點是B點B.場強最小的點是A點,電勢最高的點是C點C.場強最小的點是C點,

12、電勢最高的點是B點D.場強最小的點是C點,電勢最高的點是A點4.AB聯(lián)機是某電場中的一條電場線,一正電荷從A點處自由釋放,電荷僅在電場力作用下沿電場線從A點到B點運動過程中的速度圖像如圖所示,比較A、B兩點電勢的高低和場強E的大小,下列說法中正確的( )A. AB,EAEB B. AB,EAEBC. AB,EAEB D. AB,EAEB5.如圖所示,平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接,a處有一電荷量非常小的點電荷,S是閉合的,a表示a點的電勢,F(xiàn)表示點電荷受到的電場力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動,使兩板間的距離增大,則( )A. a變大,F(xiàn)變大B. a變大,F(xiàn)變小C. a不變,F(xiàn)不變D. a不變

13、,F(xiàn)變小6.(2001年全國高考試題)如圖所示,虛線a、b和c 是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為a、b和c,abc,一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如實線KLMN所示,由圖可知( )A.粒子從K到L的過程中,靜電力做負功B.粒子從L到M的過程中,靜電力做負功C.粒子從K到L的過程中,電勢能增加D.粒子從L到M的過程中,動能減小參考答案1.A 2.C 3.C 4.A 5.B 6.AC (答案:勻強,非勻強,qU=mv2,qU=mv2-mv02,)(答案:平拋運動,運動的合成和分解的知識,勻速直線,初速度為零的勻加速直 線,)十一、恒定電流一 知識要點(一)導體中的電場和電流、電動勢

14、1.導體中的電場和電流(1) 電源:電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。(2) 導線中的電場:當導線內(nèi)的電場達到動態(tài)平衡狀態(tài)時,導線內(nèi)的電場線保持與導線平行。(3)電流定義式:2電動勢定義:在電源內(nèi)部非靜電力所做的功W與移送的電荷量q的比值,叫電源的電動勢,用E表示。定義式為:E = W/q 注意: 電動勢的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)決定,跟電源的體積、外電路無關(guān)。電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時,電源兩極間的電壓。電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功。(二)部分電路歐姆定律,

15、電路的連接,電功、電功率、電熱,電阻定律1部分電路歐姆定律定義式 R =U/I導體的伏安特性曲線:常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U,而畫出 的IU圖象。2電路的連接串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的特點 3電表改裝和擴程:主要根據(jù)“當流過電流計的電流達到滿偏電流是改裝 擴程后的電表也達到了它的量程值”這一點進行計算。 4電功、電功率、電熱(1)電功公式:W =UIt(2) 電功率公式:P =UI(3) 電熱(焦耳定律)公式:Q =I2Rt5. 電阻定律(1)電阻定律:公式 (2)材料的電阻率,跟材料和溫度有關(guān);各種材料的電阻率一般隨溫度的變化而變化;對金屬,溫度升高,增大。(三)閉合電路的歐姆定律1閉

16、合電路歐姆定律的三種表達式:E = IR + Ir,E = U內(nèi)+ U外,以及I = E/(R+r)2.路端電壓與負載變化的關(guān)系根據(jù)I=E/(R+r), U內(nèi)=Ir,E=U內(nèi)+U外,當E、r一定時: 外電路電阻(斷路) 外電路電阻(短路)3多用電表歐姆表基本構(gòu)造:由電流表、調(diào)零電阻、電池、紅黑表筆組成。(內(nèi)電路請自己畫出)【注意】歐姆表測電阻時,指針越接近半偏位置,測量結(jié)果越準確。調(diào)零:將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使指針0處。不要用手接觸電阻的兩引線;若發(fā)現(xiàn)指針偏角太大或太小應換用倍率較小或較大的檔;且每次換檔必需重新調(diào)零。整理:測量完畢,將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF檔或交流最大電壓檔,撥出表筆,

17、若長期不用應取出電池。4.測定電池的電動勢和內(nèi)電阻 誤差分析:用電流表和電壓表測電源的電動勢和內(nèi)電阻時,電流表外接和內(nèi)接兩種情況下電動勢的測量值與真實值、電源內(nèi)阻的測量值與真實值間的關(guān)系如何?若采用上圖電路時,可得:若采用下圖所示的電路可得:。(四) 簡單的邏輯電路主要應了解“與”邏輯、“或”邏輯和“非”邏輯的意義,理解條件與結(jié)果之問的關(guān)系,以及這些邏輯關(guān)系的真值表。二、【典型例題分析】例1 如圖所示,直線A為電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖線,直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖像,用該電源與電阻R組成閉合電路,電源的輸出功率和電源的效率分別為多少?分析:圖中直線A與B的交點P是電源與

18、電阻R相連的工作狀態(tài)點,從這個點可知電路工作時電源的輸出電壓(電阻兩端的電壓)及電路的工作電流,從A在縱軸上的截距可求得電源電動勢,利用有關(guān)概念、公式即可求得題中結(jié)果。解答:P點是電路的工作狀態(tài)點,故由圖像得:電源的輸出電壓,電路中的電流強度,據(jù)得電源的輸出功率 又由圖線A與縱軸的交點得所以,電源的效率: 代入數(shù)據(jù)得例2有一只滿偏電流,內(nèi)阻的電流表G若把它改裝成量程為10V的電壓表,應_聯(lián)一個_的分壓電阻該電壓表的內(nèi)阻為_;若把他改裝成量程為3A的電流表,應_聯(lián)一個_的分流電阻,該電流表的內(nèi)阻為_解析:改裝成電壓表時應串聯(lián)一個分壓電阻由歐姆定律得:,分壓電阻:,該電壓表內(nèi)阻:改裝成電流表時應并

19、聯(lián)一個分流電阻,由并聯(lián)電路兩端相等得:,分流電阻:該電流表內(nèi)阻:二、針對練習1、一根粗細均勻阻值為8的電阻絲,在溫度不變的條件下,先將它等分成四段,每段電阻為;再將這四段電阻絲并聯(lián),并聯(lián)后總電阻為;則與的大小依次為( )A、1,0.5 B、4,l C、2,0.5 D、2,l2、由甲地向乙地輸電輸送的電功率一定,輸電線的材料一定設輸電電壓為,輸電線橫截面積為,輸電線因發(fā)熱損失的電功率為那么( )A、若一定,則與成反比B、若一定,則與成反比C、若一定,若與成正比D、若一定,則與成反比3、一臺電動機,額定電壓是100V,電阻是1正常工作時通過的電流為5A,則電動機因發(fā)熱損失的功率為( )A、500W

20、 B、25W C、2000W D、475W4、如圖所示的電路中,那么通過電阻、的電流強度之比:為( )A、l:2:3 B、3:2:1 C、2:1:3 D、3:1:25、兩個相同的電阻,串聯(lián)起來接在電動勢為的電源上,通過一個電阻的電流為若把這兩個電阻并聯(lián)起來,仍接在該電源上,此時通過一個電阻的電流變?yōu)椋瑒t電源的內(nèi)阻為( )A、4 B、 C、 D、6、如圖所示電路中,是并聯(lián)在電阻上的一段電阻忽略不計的導線電路兩端的電壓U恒定,電鍵S閉合,則( )A、通過電阻和的電流相等 B、通過電阻和導線的電流相等C、兩端電壓小于電路兩端電壓 D、如果斷開電鍵S,兩端電壓將增大7、將內(nèi)阻為0.5的電池組用電阻為0

21、.75的導線,與標有“6V7.2W”的小燈泡串聯(lián),就可以使這個燈泡正常發(fā)光由此可知,所用電池組的電動勢是( )A、6V B、7.5V C、9V D、10.5V8、分別標著“220V 100W”和“220V 40W”的兩個燈泡和串聯(lián)后接在220V的照明電路中,消耗的功率是 W;消耗的功率是 W設燈絲電阻不隨溫度變化9、如圖所示電路中,電源由5個電動勢和內(nèi)阻的相同電池串聯(lián)組成,定值電阻為使可變電阻獲得4W的電功率,應將的阻值調(diào)為多大?10、用電動勢為5V、內(nèi)電阻為2的電池組連接兩根各1的電阻線,向某用電器(純電阻)供電,如圖所示該用電器可獲得3W的電功率,求通過該用電器的電流和它兩端的電壓答案:1

22、、C 2、AC 3、B 4、C 5、D 6、B7、B 8、8.18;20.4 9、16或1 10、15A,2V或0.5A,6V十二、磁場一、知識要點1.磁場的產(chǎn)生磁極周圍有磁場。(2)電流周圍有磁場(奧斯特)。2.磁場的基本性質(zhì) 磁場對放入其中的磁極和電流有磁場力的作用(對磁極一定有力的作用;對電流只是可能有力的作用,當電流和磁感線平行時不受磁場力作用)。這一點應該跟電場的基本性質(zhì)相比較。3.磁感應強度 (條件是勻強磁場中,或L很小,并且LB )。 4.磁感線 用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線。磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向,也就是在該點小磁針靜止時N極的指向。磁感線

23、的疏密表示磁場的強弱。 磁感線是封閉曲線(和靜電場的電場線不同)。 地球磁場 通電直導線周圍磁場 通電環(huán)行導線周圍磁場 要熟記常見的幾種磁場的磁感線:安培定則(右手螺旋定則):對直導線,四指指磁感線方向;對環(huán)行電流,大拇指指中心軸線上的磁感線方向;對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。5.磁通量 如果在磁感應強度為B的勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面,其面積為S,則定義B與S的乘積為穿過這個面的磁通量,用表示。是標量,但是有方向(進該面或出該面)。單位為韋伯,符號為Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)??梢哉J為磁通量就是穿過某個面的磁感線條數(shù)。在勻強磁場磁感線垂直于

24、平面的情況下,B=/S,所以磁感應強度又叫磁通密度。在勻強磁場中,當B與S的夾角為時,有=BSsin。二、安培力 (磁場對電流的作用力)1.安培力方向的判定用左手定則。用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時)。用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。.只要兩導線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向;當兩導線互相垂直時,用左手定則判定。2.安培力大小的計算F=BLIsin(為B、L間的夾角)高中只要求會計算=0(不受安培力)和=90兩種情況。三、洛倫茲力1.洛倫茲力運動電荷在磁場中受到的磁場力叫洛倫茲力,它是

25、安培力的微觀表現(xiàn)。IBF安F計算公式的推導:如圖所示,整個導線受到的磁場力(安培力)為F安 =BIL;其中I=nesv;設導線中共有N個自由電子N=nsL;每個電子受的磁場力為F,則F安=NF。由以上四式可得F=qvB。條件是v與B垂直。當v與B成角時,F(xiàn)=qvBsin。2.洛倫茲力方向的判定BR + 在用左手定則時,四指必須指電流方向(不是速度方向),即正電荷定向移動的方向;對負電荷,四指應指負電荷定向移動方向的反方向。3.洛倫茲力大小的計算帶電粒子在勻強磁場中僅受洛倫茲力而做勻速圓周運動時,洛倫茲力充當向心力,由此可以推導出該圓周運動的半徑公式和周期公式: 四、帶電粒子在混合場中的運動v速

26、度選擇器正交的勻強磁場和勻強電場組成速度選擇器。帶電粒子必須以唯一確定的速度(包括大小、方向)才能勻速(或者說沿直線)通過速度選擇器。否則將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這個速度的大小可以由洛倫茲力和電場力的平衡得出:qvB=Eq,。在本圖中,速度方向必須向右。二、【典型例題分析】NSFFF /F例1. 條形磁鐵放在粗糙水平面上,正中的正上方有一導線,通有圖示方向的電流后,磁鐵對水平面的壓力將會(增大、減小還是不變?)。水平面對磁鐵的摩擦力大小為。解:本題有多種分析方法。畫出通電導線中電流的磁場中通過兩極的那條磁感線(如圖中粗虛線所示),可看出兩極受的磁場力的合力豎直向上。磁鐵對水平面的壓力減小,但不受摩擦力。畫

27、出條形磁鐵的磁感線中通過通電導線的那一條(如圖中細虛線所示),可看出導線受到的安培力豎直向下,因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。把條形磁鐵等效為通電螺線管,上方的電流是向里的,與通電導線中的電流是同向電流,所以互相吸引。例2. 如圖所示,光滑導軌與水平面成角,導軌寬L。勻強磁場磁感應強度為B。金屬桿長也為L ,質(zhì)量為m,水平放在導軌上。當回路總電流為I1時,金屬桿正好能靜止。求:B至少多大?這時B的方向如何?若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上,應把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止?B解:畫出金屬桿的截面圖。由三角形定則可知,只有當安培力方向沿導軌平面向上時安培力才最小,B也最

28、小。根據(jù)左手定則,這時B應垂直于導軌平面向上,大小滿足:BI1L=mgsin, B=mgsin/I1L。當B的方向改為豎直向上時,這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴?,沿導軌方向合力為零,得BI2Lcos=mgsin,I2=I1/cos。(在解這類題時必須畫出截面圖,只有在截面圖上才能正確表示各力的準確方向,從而弄清各矢量方向間的關(guān)系)。MNBOv例3. 如圖直線MN上方有磁感應強度為B的勻強磁場。正、負電子同時從同一點O以與MN成30角的同樣速度v射入磁場(電子質(zhì)量為m,電荷為e),它們從磁場中射出時相距多遠?射出的時間差是多少? yxoBvvaO/解:正負電子的半徑和周期是相同的。只是偏轉(zhuǎn)方向相反

29、。先確定圓心,畫出半徑,由對稱性知:射入、射出點和圓心恰好組成正三角形。所以兩個射出點相距2r,由圖還看出經(jīng)歷時間相差2T/3。答案為射出點相距,時間差為。關(guān)鍵是找圓心、找半徑和用對稱。例4. 一個質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P(a,0)點以速度v,沿與x正方向成60的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中,并恰好垂直于y軸射出第一象限。求勻強磁場的磁感應強度B和射出點的坐標。BvLRO yv解:由射入、射出點的半徑可找到圓心O/,并得出半徑為;射出點坐標為(0,)。4.帶電粒子在勻強磁場中的偏轉(zhuǎn)穿過矩形磁場區(qū)。一定要先畫好輔助線(半徑、速度及延長線)。偏轉(zhuǎn)角由sin=L/R求出。側(cè)移由R2

30、=L2-(R-y)2解出。經(jīng)歷時間由得出。r vRvO/O注意,這里射出速度的反向延長線與初速度延長線的交點不再是寬度線段的中點,這點與帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)結(jié)論不同!穿過圓形磁場區(qū)。畫好輔助線(半徑、速度、軌跡圓的圓心、連心線)。偏角可由求出。經(jīng)歷時間由得出。注意:由對稱性,射出線的反向延長線必過磁場圓的圓心。這個結(jié)論與離子帶何種電荷、電荷多少都無關(guān)。若速度小于這一速度,電場力將大于洛倫茲力,帶電粒子向電場力方向偏轉(zhuǎn),電場力做正功,動能將增大,洛倫茲力也將增大,粒子的軌跡既不是拋物線,也不是圓,而是一條復雜曲線;若大于這一速度,將向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn),電場力將做負功,動能將減小,洛倫茲力也

31、將減小,軌跡是一條復雜曲線。1、如圖所示,兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導線M和N,通有同向等值電流;沿紙面與直導線M、N等距放置的另一根可自由移動的通電導線ab,則通電導線ab在安培力作用下運動的情況是 A.沿紙面逆時針轉(zhuǎn)動B.沿紙面順時針轉(zhuǎn)動C.a端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里D.a端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外 2、一電子在勻強磁場中,以一固定的正電荷為圓心,在圓形軌道上運動,磁場方向垂直于它的運動平面,電場力恰是磁場力的三倍.設電子電量為e,質(zhì)量為m,磁感強度為B,那么電子運動的可能角速度應當是 3、空間存在豎直向下的勻強電場和水平方向(垂直紙面向里)的勻強磁場,如圖所示,已知一離子在電場力和洛

32、侖茲力共同作用下,從靜止開始自A點沿曲線ACB運動,到達B點時速度為零,C為運動的最低點.不計重力,則 A.該離子帶負電B.A、B兩點位于同一高度C.C點時離子速度最大D.離子到達B點后,將沿原曲線返回A點4、一帶電粒子以一定速度垂直射入勻強磁場中,則不受磁場影響的物理量是: A、速度 B、加速度 C、動量 D、動能MNabcdVBB5、MN板兩側(cè)都是磁感強度為B的勻強磁場,方向如圖,帶電粒子(不計重力)從a位置以垂直B方向的速度V開始運動,依次通過小孔b、c、d,已知ab = bc = cd,粒子從a運動到d的時間為t,則粒子的荷質(zhì)比為: A、 B、 C、 D、OxyV0ab6、帶電粒子(不

33、計重力)以初速度V0從a點進入勻強磁場,如圖。運動中經(jīng)過b點,oa=ob。若撤去磁場加一個與y軸平行的勻強電場,仍以V0從a點進入電場,粒子仍能通過b點,那么電場強度E與磁感強度B之比E/B為: A、V0 B、1 C、2V0 D、MNabcde7、如圖,MN是勻強磁場中的一塊薄金屬板,帶電粒子(不計重力)在勻強磁場中運動并穿過金屬板,虛線表示其運動軌跡,由圖知:A、粒子帶負電 B、粒子運動方向是abcdeOaC、粒子運動方向是edcbaD、粒子在上半周所用時間比下半周所用時間長8、帶負電的小球用絕緣絲線懸掛于O點在勻強磁場中擺動,當小球每次通過最低點A時: A、擺球受到的磁場力相同 B、擺球的

34、動能相同 C、擺球的動量相同 D、向右擺動通過A點時懸線的拉力大于向左擺動通過A點時懸線的拉力xyOAV09、如圖,磁感強度為B的勻強磁場,垂直穿過平面直角坐標系的第I象限。一質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子以速度V從O點沿著與y軸夾角為30方向進入磁場,運動到A點時的速度方向平行于x軸,那么: A、粒子帶正電 B、粒子帶負電 C、粒子由O到A經(jīng)歷時間 D、粒子的速度沒有變化10、如圖所示,一條形磁鐵放在水平桌面上,在它的左上方固定一直導線,導線與磁場垂直,若給導線通以垂直于紙面向里的電流,則( ) A、磁鐵對桌面壓力增大 B、磁場對桌面壓力減小 C、桌面對磁鐵沒有摩擦力 D、桌面對磁鐵摩擦力向右1

35、1、有一個帶正電荷的離子,沿垂直于電場方向射入帶電平行板的勻強電場.離子飛出電場后的動能為Ek,當在平行金屬板間再加入一個垂直紙面向內(nèi)的如圖所示的勻強磁場后,離子飛出電場后的動能為Ek/,磁場力做功為W,則下面各判斷正確的是AEK EK,W=0 CEK =EK,W=0 DEK EK,W0ACBD12、如圖,空間某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場,一個帶電粒子以某一初速度由A點進入這個區(qū)域沿直線運動,從C點離開區(qū)域;如果這個區(qū)域只有電場,則粒子從B點離開場區(qū);如果這個區(qū)域只有磁場,則粒子從D點離開場區(qū);設粒子在上述三種情況下,從A到B點、A到C點和A到D點所用的時間分別是t1、t2和t

36、3,比較t1、t2和t3的大小,則有(粒子重力忽略不計)A.t1=t2=t3B.t2t1t3C.t1=t2t2班級_姓名_學號_成績_123456789101112二、計算題13、如下圖所示,在傾角為的光滑斜面上有一根水平方向的通電直導線恰好靜止不動。已知直導線長為l,質(zhì)量為m,通過的電流為I,方向如圖所示,整個裝置處在勻強磁場中,則勻強磁場的磁感強度的最小值B1是多少?它的方向是什么?如果還要使靜止在斜面上的通電直導線對斜面無壓力,則勻強磁場的磁感強度的最小值B2是多少?,它的方向是什么?V+-+dB14、一帶電量為+q,質(zhì)量為m的粒子由靜止經(jīng)加速電場(加速電壓為U)加速后,垂直進入相互垂直

37、的勻強電場和勻強磁場,電場E方向豎直向下,磁場方向垂直紙面向里,測出該粒子離開場區(qū)時的速度大小為V(不計重力),運動軌跡如圖。求粒子離開場區(qū)時偏離原方向的距離d。15、如圖所示,一帶電的小球從P點自由下落,P點距場區(qū)邊界MN高為h,邊界MN下方有方向豎直向下、電場場強為E的勻強電場,同時還有勻強磁場,小球從邊界上的a點進入電場與磁場的復合場后,恰能作勻速圓周運動,并從邊界上的b點穿出,已知ab=L,求:(1)該勻強磁場的磁感強度B的大小和方向;(2)小球從P經(jīng)a至b時,共需時間為多少?16豎直放置的半圓形光滑絕緣管道處在如圖所示的勻強磁場中,B=1.1T,管道半徑R=0.8m,其直徑POQ在豎

38、直線上,在管口P處以2ms的速度水平射入一個帶電小球,可把它視為質(zhì)點,其電荷量為lO-4C(g=lOms2),試求:(1)小球滑到Q處的速度為多大?(2)若小球從Q處滑出瞬間,管道對它的彈力正好為零,小球的質(zhì)量為多少? 圖10參考答案1D、2BD、3BC、4D、5D、6C、7AC、8BD、9BC、10A、11B、12C13、:mgsin/IL 垂直于斜面向上 磁場方向水平向左1415、答案: 方向水平向外 +16解:(1)小球從P滑到Q處的過程中,據(jù)機械能守恒定律有:mg2R=代人數(shù)據(jù)得v0=6ms(2)對Q處的小球受力分析如圖所示,據(jù)牛頓第二定律有:qvBmg=代人數(shù)據(jù)得(2)對Q處的小球受

39、力分析如圖所示,據(jù)牛頓第二定律有:qvB-mg=m代入數(shù)據(jù)得m=1.210-5kg.十三、電磁感應一、磁通量1物理意義:表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)多少.2定義式:,只適用于勻強磁場,且磁場方向與平面垂直。磁通量的一般表達式, 式中為平面與磁場方向的夾角。在勻強磁場中,若平面與磁場方向垂直(),則穿過這個平面的磁通量為最大, ;若平面與磁場方向平行(),則穿過這個平面的磁通量為最小, 。 磁通量的單位:韋伯(Wb) 1Wb=1Tm2 3磁通量是標量,遵循代數(shù)運算法則。但有正負之分,若規(guī)定磁感線穿入這個平面為正,則穿出為負。凈磁通量:有時穿過一個面的磁感線有來自相反方向的,這時需考慮凈磁通量。4

40、磁通密度:,磁通密度就是垂直于磁場方向上單位面積的磁通量(磁感線條數(shù))。磁通密度在數(shù)值上等于磁感應強度的大小。磁感應強度與磁通量:磁感應強度磁通量物理意義描述磁場中各點的力的性質(zhì)的物理量表示穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)定義B = F / I L(B與L垂直時) = B S(B與S垂直時)矢量性矢量標量單位特斯拉(T)韋伯(Wb)【例1】關(guān)于磁通量,下列說法中正確的是( A )A穿過某一面積的磁感線條數(shù)越多,磁通量越大B穿過某一面積的磁通量一定等于面積S與該處磁感應強度B的乘積C若穿過某一面積的磁通量為零,則該處的磁感應強度一定為零D穿過某一面積的磁通量等于該面積上單位面積的磁感線條數(shù)【例2】在

41、磁感應強度為B = 0.2T的勻強磁場中,有一面積為S = 30cm2的矩形線框,線框平面與磁場方向垂直,這時穿過線框的磁通量為 Wb。若從圖所示位置開始繞垂直于磁場方向的OO軸轉(zhuǎn)過600角,這時穿過線框平面的磁通量為 Wb。從圖示位置開始,在轉(zhuǎn)過1800角的過程中,穿過線框平面的磁通量的變化為 Wb。 答案:,二、電磁感應現(xiàn)象1電磁感應現(xiàn)象:利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。在電磁感應現(xiàn)象中,所產(chǎn)生的電動勢稱為感應電動勢,所產(chǎn)生的電流稱為感應電流。2產(chǎn)生感應電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,穿過閉合電路的磁通量發(fā)生了變化,電路中就產(chǎn)生感應電流。但這

42、并不表示所有切割都能產(chǎn)生感應電流,只有能引起閉合電路的磁通量發(fā)生變化的切割才能產(chǎn)生感應電流。引起穿過閉合電路磁通量發(fā)生變化的可以是磁場強弱和方向變化、也可以是閉合電路的面積S變化、還可以是磁場與閉合電路的相對位置變化,當然還包括幾種變化因素兼而有之。在一個物理過程中,是否發(fā)生電磁感應現(xiàn)象不是看閉合電路是否有磁通量,而是看該過程中磁通量是否發(fā)生變化?!纠?】如圖所示,一帶負電的粒子,沿一圓環(huán)導體的直徑方向,在圓環(huán)表面勻速掠過,則( A )A圓環(huán)中沒有感應電流B圓環(huán)中有順時針方向的感應電流C圓環(huán)中有逆時針方向的感應電流D粒子靠近時有順時針方向的感應電流,離開時則相反E粒子靠近時有逆時針方向的感應電

43、流,離開時則相反【例5】如圖所示,a、b是平行金屬導軌,勻強磁場垂直導軌平面,c、d是分別串有電壓表和電流表金屬棒,它們與導軌接觸良好,當c、d以相同速度向右運動時,下列正確的是( B )A兩表均有讀數(shù) B兩表均無讀數(shù)C電流表有讀數(shù),電壓表無讀數(shù) D電流表無讀數(shù),電壓表有讀數(shù)三、感應電流方向的判定楞次定律1楞次定律內(nèi)容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。理解:如果穿過所研究的閉合電路的磁通量增加時,感應電流的磁場與原磁場方向相反;如果穿過所研究電路的磁場量減小時,感應電流的磁場與原磁場方同相同,可簡記為“增反減同”。定律中的“阻礙”不僅有“反抗”的意思

44、,還有“補償”的含義。楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的反映。電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能是由其他形式的能量轉(zhuǎn)化而來的,如機械能轉(zhuǎn)化為電能等。在這種轉(zhuǎn)化中也必須遵循能量守恒定律。楞次定律適用范圍:一切電磁感應現(xiàn)象。運用楞次定律判斷感應電流方向的步驟:明確穿過所研究的閉合電路原磁場的方向及其分布情況;分析穿過該閉合電路的磁通量是增加還是減少;根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向;由感應電流產(chǎn)生的磁場方向,再利用安培定則判定感應電流的方向?!纠?】如圖,三角形線框與長直導線彼此絕緣,線框被導線分成面積相等的兩部分,在M接通圖示方向電流的瞬間,線框中感應電流的方向是( C )A無感應電流 BABCC

45、CBA D條件不足,無法判斷【例8】如圖所示,有一固定的超導體圓環(huán),在其右側(cè)放一條形磁鐵,此時圓環(huán)中沒有電流。當把磁鐵向右方移走時,由于電磁感應,在超導體圓環(huán)中產(chǎn)生了一定的電流,則這時的感應電流( D ) A方向如圖所示,將很快消失 B方向如圖所示,能繼續(xù)維持 C方向與圖示相反,將很快消失 D方向與圖示相反,將繼續(xù)維持2右手定則適用范圍:閉合電路部分導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流。內(nèi)容:伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線從手心垂直進入,大拇指指向?qū)w運動的方向,其余四指所指的方向就是感應電流的方向。在電磁感應現(xiàn)象中判斷電勢高低時必須把產(chǎn)生感應電動勢的導體(或線圈)

46、看成電源,且注意在電源的內(nèi)部感應電流從電勢低處向電勢高處流動,在電源的外部感應電流從電勢高處向低處流動。如果電路斷路,無感應電流時,可假設電路閉合,先確定感應電流方向,再確定電勢的高低?!纠?1】圖為地磁場磁感線的示意圖。在北半球地磁場的豎直分量向下。飛機在我國上空勻速巡航,機翼保持水平,飛行高度不變。由于地磁場的作用,金屬機翼上有電勢差。設飛行員左方機翼末端處的電勢為U1,右方機翼末端處的電勢為U2,則( AC )A若飛機從西往東飛,U1比U2高B若飛機從東往西飛,U2比U1高C若飛機從南往北飛,U1比U2高D若飛機從北往南飛,U2比U1高解 我國上空處北半球,地磁場的豎直分量向下,用右手定

47、則判斷時,要手心向上,而飛行方向就是切割磁感線的運動方向,即拇指所指的方向,四指所指的電勢高。若飛機從西往東飛,根據(jù)右手定則,手心向上,拇指指東,四指指向左方機翼,故U1比U2高;同樣的分析,不難得到,若飛機從南往北飛,U1比U2高,所以,正確答案為A、C . 小結(jié) 產(chǎn)生感應電動勢的那段導體相當于電源,電流的流向是從低電勢到高電勢的。3楞次定律的等效表述感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的那個原因:阻礙原磁通量的變化;阻礙導體相對運動;阻礙原電流的變化(自感)。選擇適當?shù)睦愦味傻谋硎龇绞?,對問題的解決往往帶來方便。三法拉第電磁感應定律1內(nèi)容:電路中的感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2公式: 其中n為線圈匝數(shù)。3適用范圍:一切電

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