第一章安培力与洛伦兹力课件高二下学期物理人教版选择性

第一章安培力与洛伦兹力思维导图安培力（磁场对电流的作用力）方向由左手定则确定条件：L

与B垂直（二者平行时不受安培力）一、安培力大小方向1.安培力公式F=BIl,应用时要注意:(1)B与I垂直。(2)B与I平行时,F=0。(3)l是有效长度。弯曲导线的有效长度l,等于连接两端点线段的长度(如图所示);相应的电流沿l由始端流向末端。2.方向:根据左手定则判断。方法归纳总结：方法模型归纳复习与提高A组第4题课本A组4.如图1-3所示，长为2L的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。当在导线中通以电流I时，该V形通电导线受到的安培力为多大解题要点：等效长度为起点和终点的直线距离。选定研究对象变三维为二维列方程

通电导线或通电导体棒。

变三维为二维,如：侧视图、剖面图或俯视图等,并画出平面受力分析图,其中安培力的方向要用左手定则来判断,注意F安⊥B、F安⊥I。列平衡方程或动力学方程进行求解

二、安培力作用下导体平衡与加速问题1、求解安培力作用下导体的平衡与加速问题的基本思路

2、求解关键:(1)电磁问题力学化(2)立体图形平面化复习与提高B组第1、2题1.如图1-5所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为0角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。求∶（1）金属杆ab受到的摩擦力（2）金属杆对导轨的压力。θ2.如图1-6所示,宽为L的光滑导轨与水平面成a角,质量为m、长为L的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场,当回路总电流为I时,金属杆恰好能静止。求:(1)磁感应强度B至少有多大?此时方向如何?2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流

I调到多大才能使金属杆保持静止?αα【例题1】如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽为l。匀强磁场的磁感应强度为B。金属杆长为l，质量为m,水平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。求:(1)这时B至少多大?B的方向如何?(2)若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静止?(1)画出金属杆的截面图。由三角形法则得,只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小,B也最小，此时B的方向垂直于导轨平面斜向左上方。解析：

三、洛伦兹力

方向用左手定则判断，四指必须指电流方向（不是速度方向），即正电荷定向移动的方向；对负电荷，四指应指负电荷定向移动方向的反方向。正电荷：v的方向，负电荷：-v的方向

运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力，它是安培力的微观表现。IBF安F条件：v与B垂直（v与B平行时不受洛仑兹力）练习.摆长为L

的单摆在匀强磁场中摆动，摆动中摆线始终绷紧，若摆球带正电，电量为q，质量为m，磁感应强度为B，细绳与竖直方向的夹角为α

。当小球从如图所示的位置摆到最低处时，摆线上拉力T

多大？α

TF洛vmg答案：153、带电粒子在匀强磁场中的运动洛伦兹力提供向心力⑴轨道半径：⑵运动周期：⑶动能：

对于确定磁场，有，仅由粒子种类决定，与r和v无关。三、带电粒子在磁场中的圆周运动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)方法归纳总结：规律方法带电粒子在磁场中做匀速圆周运动解题“三步法”方法模型归纳例．如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场（电子质量为m，电荷为e），它们的出射点相距多远？出射的时间差是多少？MNvBO画好示意图，找圆心、找半径和用对称。速度选择器霍尔元件磁流体发电机电动势与磁感应强度、两板间距、喷射速度有关。只选择粒子速度，不选择电量、电性、比荷。霍尔电压与电流、磁感应强度乘积成正比，与h无关。d为沿磁场方向距离。FffFFf带电粒子在复合场中的运动质谱仪U1U2,d复习与提高B组第5题回旋加速器U~AA´BB´A1A´1B1B´1++××××××××××××××××××××××××1、粒子能够加速到的最大动能：2、粒子在回旋加速器中运动的时间：3、必须满足的条件：1、粒子获得的最大动能由磁感应强度B和D形盒的半径R决定。设加速电压为U，加速总次数为N。由动能定理得：3、最大动能与加速电压U无关。2、电压U增大，加速的次数N会减少。粒子在磁场中运动的时间粒子在电场中运动的时间4、电压U增大，在回旋加速器中运动的时间会变短。T电=T磁5、粒子比荷、磁感应强度、交流电频率必须满足等式：回旋加速器nn+1n+2四、带电粒子在组合场中的运动方法归纳总结：方法模型归纳方法归纳总结：“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题方法模型归纳带电粒子在组合场中的运动问题

组合场中常见的几种情形带电粒子在组合场中的运动问题

组合场中常见的几种情形例题1：电子