2018秋(粤教版)高中物理选修3-1检测：第三章章末复习课含解析

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1、第三章章末复习课提纲挈领复习知识【知识体系】':安培力直流电动机和磁电式电流表带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动•半径基周期质谱仪回旋加速器方向：左手定则通电导体在复合场中的平衡和运动洛伦兹力③方向：左手定则磁磁感应强度a应用场、安培分子电流假说［答案填写］①注土©F-BIL③f=qvB④!三益⑤J_2力m—总结归纳提升能力主题1磁场对电流的作用一一安培力1.安培力大小.fl)当B、I、L两两垂直时，F=BIL・⑵若B与l(L)夹角为0,则F=BILsin&・当通电导线与磁场垂直时，导线所受安培力最大，Fmax=BIL・(3

2、)当通电导线与磁场平行时，导线所受的安培力最小，Fmin=0.1.安培力的方向：左手定则.2.分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤.fl)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•3.注意问题.(4)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11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0=

3、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=0.50Q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=2.5Q,金属导轨电阻不计，g取10m/s2.B知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求：(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：⑴导体棒、金属导轨和直流电源

4、构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I=占一=4.5A・R+r(2)导体棒受到的安培力：F,=B止=0・30N・(3)导体棒所受重力沿斜面向下的分力Fi=mgsin37°=0.24N,由于Fi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针对训练1•如图所示，在倾角为a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

5、，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（）A.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，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主题2磁场对运动电荷的作用一一洛伦兹力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中的运动：部分圆周运动（偏转）.1.解题一般思路和步骤.

6、（4）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.2.带电粒子通过有界磁场.fl）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).XX【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0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:(2)该粒子在磁场中做圆周运

7、动的轨道半径;(2)粒子在磁场中运动的时间.解析：先作圆0‘，根据题目条件过0作直线L即x轴，交圆CT于0〃，即可得到粒子进入磁场的运动轨迹：过入射点0沿逆时针再经0〃射出.再分别过0、0〃作垂线交于0‘，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°.(4)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:2V-qvB=m，mvqB-(2)粒子运动周期：T27rr27rmvqB=，粒子做圆周运动的圆心角为270°,所以t=337rm動mv3乃m答案：(

8、1)qB(2)2qB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，最后打劉屏P上.不计重力，下列说法正确的有()HA.a、b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短