高中物理人教版课件选修3-1第三章阶段复习课

高中物理人教版课件选修3-1第三章阶段复习课内容摘要：

处的磁感线方向及分布情况。 ②用左手定则确定各段通电导体所受安培力。 ③根据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况。 【 典例 1】 (2020 盐城高二检测 )如图所示，两根平行放置的导电轨道，间距为 L，倾角为 θ ，轨道间接有电动势为 E(内阻不计 )的电源，现将一根质量为 m、电阻为 R的金属杆 ab水平且与轨道垂直放置，金属杆与轨道摩擦和电阻均不计，整个装置处在匀强磁场中且 ab杆静止在轨道上，求： (1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度 B1是多少。 (2)如果金属杆对轨道无压力，则匀强磁场的磁感应强度 B2是多少。 方向如何。 (3)若所加匀强磁场的大小和方向可以改变，则磁感应强度至少多大。 方向如何。 【 解析 】 (1)对金属杆受力分析由平衡条件得 B1IL＝ mgtanθ (2)若金属杆对轨道无压力，则所受安培力方向要竖直向上，根据左手定则可判断磁场方向水平向左， 且 B2IL＝ mg 所以 1m gt anBIL＝2mgBIL＝(3)设安培力方向与斜面夹角为 α ，对金属杆受力分析如图所示： 由平衡条件得 B′ILcosα ＝ mgsinθ 当 α ＝ 0时， B′ 最小，其最小值为 由于安培力方向平行斜面向上，电流方向垂直纸面向里， 由左手定则可判断磁场方向垂直斜面向上。 m gs inBIL cos＝m inm gsi nBIL ＝答案： (1) (2) 水平向左 (3) 垂直斜面向上 mgtanIL mgILmgsinIL二、带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)圆心的确定 : 带电粒子垂直进入磁场后，一定做圆周运动，其速度方向一定沿圆周的切线方向，因此圆心的位置必是两速度方向垂线的交点或某一速度方向的垂线与圆周上两点连线中垂线的交点，方向如图所示。 (2)运动半径大小的确定 一般先作入射点、出射点对应的半径，并作出相应的辅助三角形，然后利用三角函数求解出半径的大小。 (3)运动时间的确定 : 首先利用周期公式 求出运动周期 T，然后求出粒子运动的圆弧所对应的圆心角 α ，其运动时间 2mTqB ，tT2 。 (4)圆心角的确定 : ① 带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向间的 夹角 φ 叫偏向角。 偏向角等于圆心角，即 φ =α ，如图。 ②某段圆弧所对应的圆心角是这段圆弧弦切角的二倍，即α =2θ。 2.“ 电偏转”和“磁偏转”比较 【 典例 2】 (2020 新课标全国卷 )如图 ,一半径 为 R的圆表示一柱形区域的横截面 (纸面 )。 在 柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场 , 一质量为 m、电荷量为 q的粒子沿图中直线在 圆上的 a点射入柱形区域 ,在圆上的 b点离开该区域 ,离开时速度 方向与直线垂直。 圆心 O到直线的距离为 现将磁场换为平 行于纸面且垂直于直线的匀强电场 ,同一粒子以同样速度沿直 线在 a点射入柱形区域 ,也在 b点离开该区域。 若磁感应强度大 小为 B,不计重力 ,求电场强度的大小。 3R5。 【 解析 】 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动。 设圆周的半径为 r，由牛顿第二定律和洛伦 兹力公式得 ① 式中 v为粒子在 a点的速度。 过 b点和 O点作直线的垂线，分别与直线交于 c点和 d点，过 O点 再作 bc的垂线交 bc于 e点。 由几何关系知，线段 和过 a、 b两点的轨迹圆弧的两条半径围成一正方形。 因此 ② 2vqv B mracbc、ac bc。