内容正文:
第一章 安培力与洛伦兹力
高二物理(人教版2019)
选择性必修 第二册
章末综合复习
知识清单
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
C
方法模型归纳
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二、安培力作用下通电导线的平衡和动力学问题
方法归纳总结:
求解关键:(1)电磁问题力学化。(2)立体图形平面化。
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AB
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B
方法模型归纳
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三、带电粒子在磁场中的受力和运动
方法归纳总结:
方法模型归纳
三、带电粒子在磁场中的圆周运动
方法模型归纳
三、带电粒子在磁场中的圆周运动
方法模型归纳
三、带电粒子在磁场中的圆周运动
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
D
方法模型归纳
方法模型归纳
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
四、带电粒子在组合场中的运动
方法归纳总结:
“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题
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ACD
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BD
方法模型归纳
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四、带电粒子在组合场中的运动
组合场中的仪器:
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四、带电粒子在组合场中的运动
组合场中的仪器:
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BC
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五、带电粒子在叠加场中的运动
方法归纳总结:
“三步”解决问题
方法模型归纳
C
方法模型归纳
方法模型归纳
C
方法模型归纳
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专题五:带电粒子在叠加场中的运动
叠加场中的仪器:
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专题五:带电粒子在叠加场中的运动
叠加场中的仪器:
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ACD
方法模型归纳
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D
巩固提升
巩固提升
D
巩固提升
巩固提升
A
巩固提升
巩固提升
C
巩固提升
巩固提升
BD
巩固提升
巩固提升
【例1】如图所示,边长为L的等边三角形线框ABC由相同的导体连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,将线框按如图所示方式接入电路,设导体AC受到的安培力大小为F,下列说法正确的是( )
A.导体AB受到的安培力大小为F
B.导体BC受到的安培力大小为F
C.导体AB和导体BC受到的安培力的合力大小为
D.三角形线框ABC受到的安培力的合力大小为2F
【答案】C
【详解】AB.导体AB、BC的总电阻是导体AC的2倍,所以导体AB、BC的电流是导体AC电流的一半,所以导体AB、BC所受的安培力都是
,故AB错误;
C.导体AB和导体BC受到的安培力的合力大小为
故C正确;
D.三角形线框ABC受到的安培力的合力大小为
故D错误。
故选C。
【例2】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=37º,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R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2。已知sin37º=0.6,cos37º=0.8,则( )
A.通过导体棒的电流为1.5A
B.导体棒受到的安培力大小为0.30N
C.导体棒受到的摩擦力0.6N
D.导体棒受到的摩擦力0.03N
【答案】AB
【详解】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
导体棒受到的安培力F安=BIL=0.30N
导体棒所受重力沿斜面向下的分力G1=mgsin37º=0.24N
由于G1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力Ff。
根据共点力平衡条件,则有mgsin37º+Ff=F安
解得Ff=0.06N
故选AB。
【例3】根据磁场对电流有安培力作用的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示:间距为L的平行导轨水平放置,导轨一端接电动势为E、内阻为r的电源,带有可导电金属炮弹质量为m,垂直放在导轨上,电阻为R,导轨电阻不计。炮弹与导轨阻力忽略不计。则下列说法正确的是( )
A.磁场方向应竖直向下
B.闭合开关瞬间,加速度的大小为
C.减小磁感应强度B的值,炮弹受到的安培力变大
D.若同时将电流方向和磁场方向反向,安培力方向也会反向
【答案】B
【详解】A由图知炮弹向右加速,需受向右的安培力,根据左手定则可知,磁场方向应竖直向上,A错误;
B.闭合开关瞬间电流为
则安培力