【全优课堂】秋高中物理 第三章 磁场章末整合课件 粤教选修31

章末整合1．通电导线在磁场中会受到安培力作用，由于安培力的方向与电流的方向、磁场的方向之间存在着较复杂的空间方位关系，因此要求学生有较强的空间想象力，并且善于把立体图改画成平面图．将此类题目处理好要注意两点：(1)分析安培力的方向应牢记安培力方向既跟磁感应强度方向垂直又跟电流方向垂直；(2)画出导体受力的平面图．通电导体在磁场中的运动问题2．安培力与以前各章节知识均能综合到一起，其分析与解决问题的方法与力学方法相同，只不过是在分析受力时再加一种安培力即可．(1)利用画出的平面图对导体棒进行详细的受力分析．分析安培力时如果F、B、I两两垂直，可根据左手定则判断安培力的方向，如果B和I不垂直，可把B进行正交分解，利用B1的方向判断出安培力的方向．(2)根据平衡条件或运动情况列方程求解．图3－1【例1】如图3－1(a)所示，光滑的平行导轨倾角为θ，处在磁感应强度为B方向竖直向下的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中有一阻值为R的电阻，其余电阻不计．将质量为m，长度为L的导体棒ab由静止释放，求导体棒在释放的瞬时加速度的大小．“电偏转”和“磁偏转”分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用力，从而控制其运动方向，由于磁场和电场对电荷的作用具有不同的特征，使得两种偏转存在着差别．带电粒子的电磁偏转1．受力特征(1)“磁偏转”：质质量为m，电荷量为q的粒子以速度度v垂直射入磁感感应强度为B的匀强磁场中中，所受的磁磁场力(即洛伦兹力)f＝qvB与粒子的速度度v有关，f所产生的加速速度使粒子的的速度方向发发生变化，而而速度方向的的变化反过来来又导致f的方向变化，，f是变力．(2)“电偏转”：质质量为m，电荷量为q的粒子以速度度v0垂直射入电场场强度为E的匀强电场中中时，所受的的电场力F＝Eq，与粒子的速速度v0无关，F是恒力．3．动能变化的的差别在“磁偏转””中，由于f始终与粒子的的运动速度垂垂直，所以其其动能的数值值保持不变，，在“电偏转转”中，由于于电场力F做功，其动能能发生变化．．【例2】如图3－2所示，在直角角坐标系的第第一、二象限限内有垂直于于纸面的匀强强磁场，第三三象限有沿y轴负方向的匀匀强电场，第第四象限内无无电场和磁场场．质量为m、电荷量为q的粒子从M点以速度v0沿x轴负方向进入入电场，不计计粒子的重力力，粒子经N、P最后又回到M点，设OM＝L，ON＝2L.图3－21．带电粒子在在电场、磁场场或重力场并并存的复合场场中运动分类类：(1)若粒子所受的的电场力、洛洛伦兹力和重重力的合力为为零，则粒子子做匀速直线线运动；(2)若粒子所受匀匀强电场的电电场力和重力力平衡，那么么粒子在匀强强磁场的洛伦伦兹力作用下下有可能做匀匀速圆周运动动；带电粒子在复复合场中的运运动问题(3)若粒子所受的的电场力、洛洛伦兹力和重重力的合力方方向与速度方方向不在同一一直线上，粒粒子做非匀变变速曲线运动动，在这种情情况下，虽然然粒子的轨迹迹不是简单的的曲线，但由由于洛伦兹力力不做功，重重力和电场力力做的功只由由初末位置的的高度差和电电势差决定，，所以一般应应用动能定理理或能量守恒恒定律来解会会比较方便．．(4)磁流体发电机机磁流体发电机机就是利用等等离子体来发发电．在高温温条件下(例如2000K)气体发生电离离，电离后的的气体中含有有离子、电子子和未经电离离的中性粒子子．因为正、、负电荷的密密度几乎相等等，故从整体体看来呈电中中性，这种高高度电离的气气体就称为等等离子体，也也有人称它为为“物质的第第四态”．磁流体发电机机原理如图3－3所示，其平面面图如图3－4所示．(5)电磁流量计图3－5是电磁流量计计的示意图．．在非磁性材材料做成的圆圆管道外加一一匀强磁场区区域，当管中中的导电液体体流过此磁场场区域时，测测出管壁上的的a、b两点间的电动动势E，就可以知道道管中液体的的流量Q——单位时间内流流过的液体体体积(m3/s)．图3－5(6)霍尔效应如图图3－6所示，厚度为为h，宽度为d的导体板放在在垂直于它的的磁感应强度度为B的匀强磁场中中，当电流通通过导体板时时，在导体板板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电电势差，这种种现象称为霍霍尔效应．图3－6【例3】目前世界上正正在研究的一一种新型发电电机叫做磁流流体发电机．．如图3－7，这种发电机机与一般发电电机不同，它它可以直接把把内能转化为为电能，它的的发电原理是是：将一束等等离子体(即高温下电离离的气体，含含有大量带正正电和带负电电的微粒，而而从整体来说说呈中性)喷射入磁场，，磁场中A、B金属板上会聚聚集电荷，产产生电压，设设A、B两平行金属板板的面积为S，彼此相距L