2019-2020学年高中物理 第3章 打开电磁学的大门 本章优化总结课件 鲁科版选修1-1

本章优化总结第3章打开电磁学的大门通电导体在安培力作用下运动方向的判断1．电流元分析法：把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向．2．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁铁．3．特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其所受安培力方向，从而确定运动方向．4．转换研究对象法：因为电流之间、电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向的电流I时，导线的运动情况(从上往下看)()A．顺时针方向转动，同时下降B．顺时针方向转动，同时上升C．逆时针方向转动，同时下降D．逆时针方向转动，同时上升[解析]先画出磁铁在电流处产生的磁感线方向，本题主要用电流元法和特殊位置法，即在N、S上方，在电流上选取一段微小电流，分析其受力，以确定导体的转动，再将电流转到特殊位置再确定其平动．[答案]A带电粒子在磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子以v做匀速直线运动．此时粒子受的洛伦兹力为零．2．若v⊥B，带电粒子在垂直于磁场的平面内以v做匀速圆周运动．(1)向心力由洛伦兹力提供：qvB＝mv2R.(2)轨道半径公式：R＝mvBq.(3)周期公式：T＝2πRv＝2πmqB.频率：f＝1T＝qB2πm.角速度：ω＝vR＝qBm.(4)动能公式：Ek＝12mv2＝（BqR）22m.如图所示MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域，最后到达平板的P点．已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷q与质量m之比．[解析]粒子初速度v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有qBv＝mv2R.因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP是直径，l＝2R.由此得qm＝2vBl.[答案]2vBl