《导与练》人教版物理选修3-1 同步教学课件：第3章 本章总结 磁场(26张PPT)

课件26张PPT。本章总结知能导图专题整合高考前线知能导图 单元回眸·构建体系专题整合 归类解析·提炼方法一、磁场的叠加问题
1.先用安培定则确定电流的磁场.对于各种电流的磁场的分布要记牢.
2.后用平行四边形定则将各个分磁场合成.【例1】 如图所示,平行长直导线1,2通以相反方向的电流,电流大小相等.a,b两点关于导线1对称,b,c两点关于导线2对称,且ab=bc,则关于a,b,c三点的磁感应强度B的说法中正确的是(　 　)
A.三点的磁感应强度相等
B.b点的磁感应强度最大
C.a,c两点的磁感应强度大小相同,方向相反
D.a点的磁感应强度最大解析:根据安培定则可知两导线在b点形成的磁场方向相同,由于两导线电流大小相等,b点与两导线的距离也相等,因此b点的磁场的磁感应强度为两导线在该点的磁感应强度之和,方向垂直纸面向外;同理两导线在a点的磁场方向相反,离得越远,磁场越弱,离得越近,磁场越强,则a点的合磁场方向垂直向里,磁感应强度的大小即两者磁感应强度之差;同理,c点与a点磁感应强度相等,故选项A,C,D错误,B正确.B针对训练1:如图所示,ab,cd是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止时小磁针和直导线在同一竖直平面内,当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N极垂直纸面向里转动,则两导线中的电流方向(　 　)
A.一定都向上
B.一定都向下
C.ab中电流向下,cd中电流向上
D.ab中电流向上,cd中电流向下解析:小磁针的N极垂直纸面向里偏转,说明两导线间的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可以判断,ab中电流向上,cd中电流向下,故选项D正确.D二、电场偏转和磁场偏转
带电粒子垂直进入匀强电场,做匀变速曲线运动(类平抛运动);带电粒子垂直进入匀强磁场,做匀速圆周运动.【例2】 如图所示,在虚线所示的宽度范围内,用场强为E的匀强电场可使以初速度为v0垂直于电场入射的某种正离子偏转θ角.在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过磁场区域的偏转角度也为θ,则匀强磁场的磁感应强度大小为多少? 针对训练2:如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10-3 T;磁场右边是宽度L=0.2 m、场强E=40 V/m、方向向左的匀强电场.一带电粒子电荷量为q=3.2×
10-19C的负电荷,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出(不计重力).求:
(1)大致画出带电粒子的运动轨迹(画在题图上);解析:(1)运动轨迹如图所示.答案:(1)见解析(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子飞出电场时的动能. 答案:(2)0.4 m　(3)7.68×10-18 J三、带电粒子在复合场中的运动
1.当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速运动时,根据平衡条件列方程求解.
2.当带电粒子(带电体)在复合场中做匀速圆周运动时,往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程求解.
3.当带电粒子(带电体)在复合场中做非匀变速曲线运动时,常选用动能定理或能量守恒定律列方程求解.答案:(1)2v(2)C点与O点的距离x;
(3)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值. 针对训练3:一质量为m、带电荷量为+q的小球,用一长为l的绝缘细线悬挂在方向垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,如图所示,用绝缘的方法使小球位于与悬线呈水平
的位置A,然后静止释放,小球运动的平面与B的方向垂直,求小球第一次和
第二次经过最低点C时悬线的拉力FT1和FT2. 高考前线 真题体验·小试身手1.(2015全国新课标理综Ⅰ)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行.一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的(　 　)
A.轨道半径减小,角速度增大
B.轨道半径减小,角速度减小
C.轨道半径增大,角速度增大
D.轨道半径增大,角速度减小D2.(2014全国新课标理综Ⅰ)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是(　 　)
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半B3.(2015全国新课标理综Ⅰ)如图,一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1 T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连,电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm.重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量. 解析:依题意,开关闭合后,电流方向为从b到a,由左手定则可知,金属棒所受的安培力方向为竖直向下.
开关断开时,两弹簧各自相对于其原长的伸长量为Δl1=0.5 cm.由胡克定律和力的平衡条件得2kΔl1=mg ①
式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小.
开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为F=ILB ②
式中,I是回路电流,L是金属棒的长度.两弹簧各自再伸长了Δl2=0.3 cm,
由胡克定律和力的平衡条件得2k(Δl1+Δl2)=mg+F ③
由欧姆定律有E=IR ④
式中,E是电池的电动势,R是电路总电阻.
联立①②③④式,并代入题给数据得
m=0.01 kg.
答案:见解析4.(2015福建理综)如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电
的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲
线运动.A,C两点间距离为h,重力加速度为g.
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC;(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点.已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP. 点击进入检测试题点击进入模块检测谢谢观赏！