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《高考物理第一轮总复习课件：高考热点集训(八).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考热点集训（八）有关安培力的问题理论指导1.基本方法:处理有关安培力的问题的方法是在力学的基础上加上一个性质力——安培力,也就是要善于灵活地把电磁学问题转化为力学问题.2.解题技巧:由于磁场方向、安培力方向、电流方向涉及三维空间,所以在分析有关安培力的问题时,注意加强空间想象能力,要善于把立体图画成平面图或截面图,以便受力分析.3.解此类问题的一般步骤是(1)明确通电导体所在处磁场的特点;(2)对通电导体进行受力分析,确定通电导体所受的安培力;(3)把电磁学问题转化为力学问题,根据平衡条件、牛顿运动定律或动量、能量的观点来解题.实战演练1.等边三角形的三个顶点a、
2、b、c处,各有一根长直导线垂直穿过纸面,三根导线均通有大小不变的恒定电流,方向均垂直于纸面向里,如图8－1所示.已知Ia＞Ib,则过c点的导线所受安培力的方向可能是()F1B.F2C.F3D.F4图8－1解析:选D.由安培定则可知,通电导线a在导线c处所产生的磁场方向与a、c连线垂直,并偏离PQ指向左下方,导线b在导线c处所产生的磁场方向与b、c连线垂直,并偏离PQ指向右下方.由于Ia＞Ib,所以导线c处的合磁场方向并不在直线PQ上,而是介于PQ和b、c连线之间.所以,由左手定则可知,导线c所受安培力的方向可能是F4.2.倾角为α的导电轨道间接有电源,轨道上静止放有
3、一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,如图8－2所示,磁感应强度B由零逐渐增加的过程中,金属杆ab受到的静摩擦力()A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大图8－2解析:选D.不加磁场时,金属杆ab是静止的,一定受到沿斜面向上的静摩擦力.当加上磁场时,根据左手定则判断出安培力的方向沿斜面向上,开始时此力由零逐渐变大,金属杆ab仍然受沿斜面向上的静摩擦力作用,当此力逐渐增大时,静摩擦力开始减小直到为零.再增大B,金属杆ab有沿斜面向上的运动趋势,金属杆ab受沿斜面向下的静摩擦力,所以D正确.3.如图8－3所示,用两根轻细金属丝将质量为m,长为
4、l的金属棒ab悬挂在c、d两处,置于匀强磁场内.当棒中通以从a到b的电流I后,两悬线偏离竖直方向θ角处于平衡状态.为了使棒平衡在该位置上,所需的最小磁场的磁感应强度的大小、方向是()图8－3解析:选D.要求所加磁场的磁感应强度最小,应使棒平衡时所受的安培力为最小值.由于棒的重力恒定,悬线拉力的方向不变,由画出的力的三角形可知(如图所示),带电粒子在有界磁场中的运动问题理论指导1.带电粒子在有界磁场中的临界问题是重点也是难点,难在带电粒子进入设定匀强磁场后其轨迹是一残缺圆,会出现多种临界现象,寻找临界条件是解题的关键.2.熟记下面三个结论(1)刚好穿出磁场边界的条件是
5、带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切.(2)当速率v一定时,弧长越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长.(3)当速率v变化时,圆心角大的,运动时间长,解题时一般要根据受力情况和运动情况画出运动轨迹的草图,找出圆心,根据几何关系求出半径及圆心角等.实战演练4.垂直于纸面的匀强磁场区域宽度为d,一个电子以速度v沿图8－4所示方向垂直磁场方向及磁场边界射入该区域,恰好不能飞出场区.采取如下哪些方法,可能使该电子飞到场区右侧()增大磁感应强度B.改变v的方向C.增大dD.将磁场反向图8－4解析:选B.因电子恰好不能飞出场区,说明其运动轨迹恰好与右边界相切,做
6、圆周运动的半径为d,若让电子飞到场区右侧,则可改变v的方向,使圆心向右偏,或减小d,都能使电子飞到场区右侧,选项B正确.5.如图8－5所示,垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内,O点是cd边的中点.一个带正电的粒子仅在磁场力的作用下,从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向,以大小不同的速率射入正方形内,那么下列说法中正确的是()图8－5D.若该带电粒子在磁场中经历的时间是t0,则它一定从ab边射出磁场解析:选A.作出粒子刚好从ab边射出的轨迹①、刚好从bc边射
7、出的轨迹②、从cd边射出的轨迹③和刚好从ad边射出的轨迹④.由题意可推知,该带电粒子在磁场中做圆周运动的周期是2t0.结合图可知,从ab边射出经历的时间一定不大于5t0/6;从bc边射出经历的时间一定不大于4t0/3;从cd边射出经历的时间一定是5t0/3;从ad边射出经历的时间一定不大于t0/3.综上知答案为A.6.未来人类可通过可控热核反应获得能源,要持续发生热核反应,必须把温度高达几百万摄氏度的核材料约束在一定的空间内.约束的方法有多种,其中技术上相对成熟的是用磁场约束,称为“托卡马克”装置.如图为这种装置的模型图:垂直纸面有环形边界的匀强磁场b区域围着磁
