【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.ppt

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．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．【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．1．受力特征(1)“磁偏转”：质量为m电荷量为q的粒子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中所受的磁场力(即洛伦兹力)f＝qvB与粒子的速度v有关f所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化而速度方向的变化反过来又导致f的方向变化f是变力．(2)“电偏转”：质量为m电荷量为q的粒子以速度v0垂直射入电场强度为E的匀强电场中时所受的电场力F＝Eq与粒子的速度v0无关F是恒力．3．动能变化的差别在“磁偏转”中由于f始终与粒子的运动速度垂直所以其动能的数值保持不变在“电偏转”中由于电场力F做功其动能发生变化．【例2】如图3－2所示在直角坐标系的第一、二象限内有垂直于纸面的匀强磁场第三象限有沿y轴负方向的匀强电场第四象限内无电场和磁场．质量为m、电荷量为q的粒子从M点以速度v0沿x轴负方向进入电场不计粒子的重力粒子经N、P最后又回到M点设OM＝LON＝2L.1．带电粒子在电场、磁场或重力场并存的复合场中运动分类：(1)若粒子所受的电场力、洛伦兹力和重力的合力为零则粒子做匀速直线运动；(2)若粒子所受匀强电场的电场力和重力平衡那么粒子在匀强磁场的洛伦兹力作用下有可能做匀速圆周运动；(3)若粒子所受的电场力、洛伦兹力和重力的合力方向与速度方向不在同一直线上粒子做非匀变速曲线运动在这种情况下虽然粒子的轨迹不是简单的曲线但由于洛伦兹力不做功重力和电场力做的功只由初末位置的高度差和电势差决定所以一般应用动能定理或能量守恒定律来解会比较方便．(4)磁流体发电机磁流体发电机就是利用等离子体来发电．在高温条件下(例如2000K)气体发生电离电离后的气体中含有离子、电子和未经电离的中性粒子．因为正、负电荷的密度几乎相等故从整体看来呈电中性这种高度电离的气体就称为等离子体也有人称它为“物质的第四态”．磁流体发电机原理如图3－3所示其平面图如图3－4所示．(5)电磁流量计图3－5是电磁流量计的示意图．在非磁性材料做成的圆管道外加一匀强磁场区域当管中的导电液体流过此磁场区域时测出管壁上的a、b两点间的电动势E就可以知道管中液体的流量Q——单位时间内流过的液体体积(m3/s)．(6)霍尔效应如图3－6所示厚度为h宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中当电流通过导体板时在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差这种现象称为霍尔效应．【例3】目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机．如图3－7这种发电机与一般发电机不同它可以直接把内能转化为电能它的发电原理是：将一束等离子体(即高温下电离的气体含有大量带正电和带负电的微粒而从整体来说呈中性)喷射入磁场磁场中A、B金属板上会聚集电荷产生电压设A、B两平行金属板的面积为S彼此相距L等离子体气体的导电率为P(即电阻率的倒数)喷入速度为v板间磁感应强度B与气流方向垂直与板相连的电阻的阻值为R.问流过R的电流I为多少？图3－7演讲完毕谢谢观看！