物理磁場對電流和運動電荷的作用課件(魯科版選修)

本章優(yōu)化總結(jié)

專題歸納整合章末綜合檢測本章優(yōu)化總結(jié)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建專題歸納整合關(guān)于安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題專題11．要正確地對通電導(dǎo)體進(jìn)行受力分析，特別是安培力的方向，牢記安培力的方向既和B垂直又和I垂直．2．由于B、I、L的方向關(guān)系涉及三維的立體空間，為便于分析，要選擇合理的角度，將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖(俯視圖、剖視圖、側(cè)視圖等)．在平面圖中要突出B、I的方向，然后根據(jù)左手定則進(jìn)一步確定安培力的方向．處理物體受力的方法仍為直接合成法和正交分解法．

質(zhì)量為m＝0.02kg的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ＝37°的平行放置的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度d＝0.2m，桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，磁感應(yīng)強度B＝2T的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直且方向向下，如圖6－1所示．現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭，試求出為使桿ab靜止不動，通過ab桿的電流范圍．例1圖6－1【精講精析】

如圖6－2甲、乙所示是電流最大和最小兩種情況下桿ab的受力情況，根據(jù)圖甲列式如下：F1－mgsinθ－f1＝0，N－mgcosθ＝0，f1＝μN，F(xiàn)1＝BImaxd，解上述方程得：Imax＝0.46A；根據(jù)圖乙列式如下：F2＋f2－mgsinθ＝0，N－mgcosθ＝0，f2＝μN，F(xiàn)2＝BImind，解上述方程得Imin＝0.14A，因此電流范圍是0.14A≤I≤0.46A.圖6－2【答案】

0.14A≤I≤0.46A帶電粒子在有界磁場中的運動專題2有界勻強磁場指在局部空間存在著勻強磁場，帶電粒子從磁場區(qū)域外垂直磁場方向射入磁場區(qū)域，在磁場區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷一段勻速圓周運動，也就是通過一段圓弧后離開磁場區(qū)域．由于運動的帶電粒子垂直磁場方向，從磁場邊界進(jìn)入磁場的方向不同，或磁場區(qū)域邊界不同，造成帶電粒子在磁場中運動的圓弧軌道各有不同，可以從圖6－3中看出，有時也會出現(xiàn)多解問題．圖6－3例2

如圖6－4甲所示，PN和MQ兩板平行且板間存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩板之間的距離及PN和MQ的長度均為d.一帶正電的質(zhì)子從PN板的正中間O點以速度v0垂直射入磁場．已知質(zhì)子帶電荷量為e，質(zhì)量為m，為使質(zhì)子能射出兩板間，試求磁感應(yīng)強度B的大?。畧D6－4“磁偏轉(zhuǎn)”與“電偏轉(zhuǎn)”的區(qū)別專題3所謂“電偏轉(zhuǎn)”與“磁偏轉(zhuǎn)”是分別利用電場和磁場對運動電荷施加作用，從而控制其運動方向，但電場和磁場對電荷的作用特點不同，因此這兩種偏轉(zhuǎn)有明顯的差別.例3【答案】

(1)1×104

m/s

(2)30°(3)4×10－2m

1.45×10－5s關(guān)于帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題專題41.正確分析帶電粒子(帶電體)的受力特征帶電粒子(帶電體)在復(fù)合場中做什么運動，取決于帶電粒子(帶電體)所受的合外力及其初始速度．帶電粒子(帶電體)在磁場中所受的洛倫茲力還會隨速度的變化而變化，而洛倫茲力的變化可能會引起帶電粒子(帶電體)所受的其他力的變化，因此應(yīng)把帶電粒子(帶電體)的運動情況和受力情況結(jié)合起來分析，注意分析二者的相互關(guān)系，通過正確的受力分析和運動情況分析，明確運動過程和運動性質(zhì)，選擇恰當(dāng)?shù)倪\動規(guī)律解決問題．2．靈活選用力學(xué)規(guī)律(1)當(dāng)帶電粒子(帶電體)在復(fù)合場中做勻速運動時，要根據(jù)平衡條件列方程求解．(2)當(dāng)帶電粒子(帶電體)在復(fù)合場中做勻速圓周運動時，一般同時應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程求解．(3)當(dāng)帶電粒子(帶電體)在復(fù)合場中做非勻變速曲線運動時，常選用動能定理或能量守恒定律列方程求解．(4)由于帶電粒子(帶電體)在復(fù)合場中受力情況復(fù)雜，運動情況多變，常常出現(xiàn)臨界問題，這時應(yīng)以題目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等詞語為突破口，挖掘隱含條件，根據(jù)隱含條件列出輔助方程，再與其他方程聯(lián)立求解．例4

如圖6－6所示，水平向左的勻強電場E＝4V/m，垂直紙面向里的勻強磁場B＝2T．質(zhì)量m＝1g的帶正電的小物塊A，從M點沿絕緣粗糙的豎直壁無初速滑下，滑行了0.8m到N點時離開豎直壁做曲線運動，在P點時小物塊A瞬時受力平衡，此時速度與水平方向成45°.若P與N的高度差為0.8m(g