第一章 安培力与洛伦兹力章末 复习-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第二册）

第一章 安培力与洛伦兹力章末 复习 一 安培力的方向 伸开左手，让拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一个平面内．让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 2.安培力的方向 1.安培力：通电导线在磁场中受到的力 1）左手定则 Teaching Analysis 教学分析 反向电流相互排斥 同向电流相互吸引 Teaching Analysis 教学分析 （θ 为B、I 的夹角） 当θ=0〫，即B∥I，F=0 当θ=90〫，即B⊥I，F=BIl 当0〫<θ<90〫，F=BIlsinθ Teaching Analysis 教学分析 b a 公式说明 1）适用于匀强磁场 2）式中的L 是导线垂直于磁场方向的有效长度。 导线有效长度为2r F安=2BIr I Teaching Analysis 教学分析 电流表的工作原理 如图所示，当电流通过线圈时，线圈上跟轴线平行的两边在安培力作用下，使线圈绕轴线转动，从而使螺旋弹簧被扭动。当安培力产生的力矩和弹簧的扭转力矩相平衡时，线圈才停止转动。 θ Teaching Analysis 教学分析 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的。所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度。 Teaching Analysis 教学分析 如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为45°，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？(其他电阻不计) θ N B G FN F安 0.2Ω Teaching Analysis 教学分析 洛伦兹力的方向用左手定则判断 左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内； ①让磁感线从 掌心垂直进入， ②并使四指指向正电荷运动的方向， ③这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向 Teaching Analysis 教学分析 F ＝ qvB F ＝ qvBsin θ Teaching Analysis 教学分析 总结 （1）当v//B时： （2）当 v⊥B时： F洛=qvB F洛=0 （3）当v既不∥B，又不⊥于B时： （分解B或v） F洛=qvBsinθ 单位：F(N)，q(C)，v(m/s), B(T) Teaching Analysis 教学分析 在图 示的平行板器件中，电场强度 E 和磁感应强度 B 相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫作速度选择器。 速度选择器. Teaching Analysis 教学分析 1.试证明带电粒子具有速度 v ＝ E/B 时，才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器. 2.带电粒子具有速度 v ＝ E/B 时，右端水平进入磁场，能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器吗？ Teaching Analysis 教学分析 磁流体发电 一种用磁流体发电的装置如图 所示。平行金属板 A、B 之间有一个很强的磁场。将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B 两板间便产生电压。如果把 A、B 和用电器连接，A、B 就是一个直流电源的两个电极。 Teaching Analysis 教学分析 （1） A、B 板哪一个是电源的正极 ? （2） 若 A、B 两板相距为 d，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为 B，等离子体以速度 v 沿垂直于 B 的方向射入磁场，这个发电机的电动势是多大？ Teaching Analysis 教学分析 如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件。在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中的载流子在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现了电压，称为霍尔电压UH。下列关于霍尔电压的大小，正确的是（　　） A．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变B．将磁场方向和电流方向同时反向，N板电势低于M板电势C．磁场方向竖直向下时，不论是何种载流子，一定有N极的电势高于M极的电势D．在电流I、磁场B一定时，薄片的厚度越大，则UH越小 【答案】D Teaching Analysis 教学分析 电荷做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供 则： 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期 由圆周运动的周期 得： 得： 运动的周期跟轨道半径和运动速度均无关，而与比荷q/m成反比。 Teaching Analysis 教学分析 【例】