2017-2018学年高二物理鲁科版选修1-1课件+教师用书:第3章 章末分层突破 （2份打包）

章末分层突破 [自我校对] ①左手 ②B和I ③BIl ④0 ⑤相吸 ⑥相斥 ⑦左手 ⑧B和v ⑨qvB ⑩0 ⑪不做功 ⑫汤姆孙 ⑬原子 通电导线或线圈在安培力作用下 的运动方向的判断 1.电流元分析法 把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向． 2．等效分析法 环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁铁． 3．特殊位置分析法 把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向． 4．转换研究对象法 因为电流之间、电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向． 　如图3­1所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况(从上往下看)(　　) 图3­1 A．顺时针方向转动，同时下降 B．顺时针方向转动，同时上升 C．逆时针方向转动，同时下降 D．逆时针方向转动，同时上升 【解析】　特殊位置法：作出通电瞬间直导线所在处的磁场分布如图甲所示，由左手定则得N极正上方导线受到的安培力垂直纸面向外，S极正上方导线受到的安培力垂直纸面向里．可见从上往下看，导线在两安培力作用下按逆时针转动．当转动到导线与纸面垂直时，如图乙所示，导线受到的安培力方向竖直向下，导线继续向下运动，故导线在安培力作用下逆时针转动(从上往下看)，同时下降． 甲　　　　　　　　乙 【答案】　C 　 带电粒子在匀强磁场中的运动 1.若v∥B，带电粒子以v做匀速直线运动．此时粒子受的洛伦兹力为零． 2．若v⊥B，带电粒子在垂直于磁场的平面内以v做匀速圆周运动． (1)向心力由洛伦兹力提供：qvB＝m. (2)轨道半径公式：R＝. (3)周期公式：T＝. ＝ 频率：f＝. ＝ 角速度：ω＝. ＝ (4)动能公式：Ek＝. mv2＝ 　如图3­2中MN表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B，一带电粒子从平板上的狭缝O处以垂直于平板的初速度v射入磁场区域，最后到达平板的P点．已知B、v以及P到O的距离l，不计重力，求此粒子的电荷q与质量m之比． 【导学号：18152075】 图3­2 【解析】　粒子初速度v垂直于磁场，粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圆周运动，设其半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律，有qvB＝m.① 因粒子经O点时的速度垂直于OP，故OP是直径，l＝2R. ② 由此得. ③＝ 【答案】　2v/Bl 1．如图3­3所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L、质量为m、通有电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向为(　　) 图3­3 A．B＝mgsin α/IL，方向垂直斜面向下 B．B＝mgsin α/IL，方向垂直斜面向上 C．B＝mgsin α/IL，方向竖直向下 D．B＝mgsin α/IL，方向水平向右 【解析】　根据电流方向和所给磁场方向的关系可以确定通电导线所受安培力F分别如图所示，又因为导线还受重力和支持力，根据力的平衡条件知只有①③两种情况是可能的，其中①中F＝mgsin α，B＝mgsin α/IL，③中B＝tan α，故A正确． 【答案】　A 2．如图3­4所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴级沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是　　　　(　　) 图3­4 A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向 B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向 C．加一电场，电场方向沿z轴负方向 D．加一电场，电场方向沿y轴正方向 【解析】　要使荧光屏上亮线向下偏转即是电子所受的洛伦兹力方向向下，电子运动方向沿x轴正方向，由左手定则可知，磁场方向应沿y轴正方向，所以A错，B对；若加一电场，电子应受到向下的电场力作用，故电场方向沿z轴正方向，C、D均错． 【答案】　B 3．(多选)如图3­5所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时(　　) 【导学号：18152076】 图3­5 A．小球的动能相同 B．丝线所受的拉力相同 C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度相同 【解析】　带电小球受到洛伦兹力和绳的拉力与速度方向时刻垂直，对小球不做功只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故两次经过O点