高中物理 第三章 磁场章末复习课练习[粤教版]选修3-1

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1、第三章章末复习课【知识体系】[答案填写]　①B＝　②F＝BIL　③f＝qvB　④r＝　⑤T＝主题1　磁场对电流的作用——安培力1．安培力大小．(1)当B、I、L两两垂直时，F＝BIL.(2)若B与I(L)夹角为θ，则F＝BILsinθ.当通电导线与磁场垂直时，导线所受安培力最大，Fmax＝BIL.(3)当通电导线与磁场平行时，导线所受的安培力最小，Fmin＝0.2．安培力的方向：左手定则．3．分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤．(1)画出通电导线所在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线所受安培力．(3)据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况．4．注意问题．(

2、1)公式F＝BIL中L为导线的有效长度．(2)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心．(3)安培力做功：做功的结果将电能转化成其他形式的能．【典例1】　如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒．当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于B大小的变化，正确的说法是(　　)14A．逐渐增大　　　　　B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小解析：根据外加匀强磁场的磁感应强度B的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的条件，受力分析，

3、再根据力的平行四边形定则作出力的合成变化图，由此可得B大小的变化情况是先减小后增大．答案：C针对训练1．如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2.已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：(1

4、)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力的大小；(3)导体棒受到的摩擦力的大小．解析：(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I＝＝1.5A.(2)导体棒受到的安培力：F安＝BIL＝0.30N.(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1＝mgsin37°＝0.24N，由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f；根据共点力平衡条件mgsin37°＋f＝F安，解得：f＝0.06N.答案：(1)1.5A　(2)0.30N　(3)0.06N主题2　磁场对运动电荷的作14用——洛伦兹力1．带电粒子在无界匀强磁场中的运动：完整的圆周运动．2．带电粒子在有界匀强磁场

5、中的运动：部分圆周运动(偏转)．3．解题一般思路和步骤．(1)利用辅助线确定圆心．(2)利用几何关系确定和计算轨道半径．(3)利用有关公式列方程求解．4．带电粒子通过有界磁场．(1)直线边界(进出磁场具有对称性，如图)．(2)平行边界(存在临界条件，如图)．(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出，如图)．【典例2】　如图所示，在x轴的上方(y＞0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：(1)该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；(

6、2)粒子在磁场中运动的时间．14解析：先作圆O′，根据题目条件过O作直线L即x轴，交圆O′于O″，即可得到粒子进入磁场的运动轨迹：过入射点O沿逆时针再经O″射出．再分别过O、O″作垂线交于O′，既为粒子作圆周运动轨迹的圆心．如图(a)这样作出的图既准确又标准，且易判断粒子做圆周运动的圆心角为270°.(1)粒子轨迹如图(b)．粒子进入磁场在洛伦兹力的作用下做圆周运动：qvB＝m，r＝.(2)粒子运动周期：T＝＝，粒子做圆周运动的圆心角为270°，所以t＝T＝.答案：(1)　(2)针对训练2．(多选)两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力

7、，下列说法正确的有(　　)A．a、b均带正电B．a在磁场中飞行的时间比b的短C．a在磁场中飞行的路程比b的短D．a在P上的落点与O点的距离比b的近解析：a、b粒子的运动轨迹如图所示，粒子a、b都向下运动，由左手定则可知，a、b均带正电，故A正确；由r＝可知，两粒子半径相等，根据图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，a在磁场中飞行的时间比b的长，14故B、C错误；根据运动轨迹可知，在P