1、第六課時(shí) 單元知識整合本章知識結(jié)構(gòu)要點(diǎn)回顧1磁場的基本的性質(zhì)從本質(zhì)上看是對處于磁場中的運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。2磁場中某點(diǎn)的磁場方向可描述為小磁針靜止時(shí)N極的指向；磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向；通過該點(diǎn)磁感線的切線方向。3磁感線不是真實(shí)存在的曲線，而是為了形象描繪磁場而假想的。磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱；磁感線的切線方向表示磁場的方向；磁感線是閉合的曲線。地磁場的磁感線大體從地理南極附近出發(fā)到達(dá)地理北極附近，而內(nèi)部又大體從地理北極到地理南極。4磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式為B ，條件為電流的方向和磁場方向垂直。5通電螺線管的磁感線分布與條形磁鐵的磁感線分布類似，直線電流的磁場的磁感線分布特點(diǎn)是內(nèi)密外疏的一組同心圓，電流

2、的磁場方向用安培定則來判斷。6安培力是電流在磁場中的受力，當(dāng)電流方向和磁場方向垂直時(shí)，電流受到的安培力最大，且F ；當(dāng)電流方向和磁場方向平行時(shí)，電流受到的安培力最小，且F ；安培力的方向由左手定則來判斷。特點(diǎn)是安培力的方向總是垂直于電流方向和磁場方向決定的平面。7洛倫茲力是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中的受力。當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向垂直時(shí)，電荷受到的洛倫茲力最大，且F洛 ；當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向平行時(shí)，電荷受到的洛倫茲力最小，且F洛 ；由于洛倫茲力的方向始終與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此洛倫茲力對電荷不做功。8帶電粒子垂直進(jìn)入磁場時(shí)，在洛倫茲力作用下將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。軌道半徑R ，周期T 。方法盤點(diǎn)1類

3、比與遷移：通過電場與磁場，電場線與磁感線，電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度，電場力與洛倫茲力等相關(guān)知識和概念的類比，找出異同點(diǎn)，促進(jìn)正向遷移，克服負(fù)遷移，深化新舊知識的學(xué)習(xí)。2空間想象與轉(zhuǎn)化：由于安培力(或洛倫茲力)的方向與磁場方向、電流方向(或運(yùn)動(dòng)電荷方向)之間存在著較復(fù)雜的空間方位關(guān)系，因此要注意空間想象能力的培養(yǎng)，同時(shí)要善于選擇合理角度將立體圖轉(zhuǎn)化為平面視圖，以便于分析。3幾何知識的靈活應(yīng)用：粒子在有界磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)問題中圓心的確定，圓心角、半徑的確定往往都要用到幾何知識，然后根據(jù)物理知識求解相關(guān)物理量，體現(xiàn)著數(shù)理知識的有機(jī)結(jié)合。4假設(shè)法：為了探明磁鐵的磁場與電流的磁場的關(guān)系，安培假設(shè)分子周圍存在

4、環(huán)形電流。每個(gè)環(huán)形電流使每個(gè)分子成為一個(gè)小磁鐵，從而得出了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。 5極限法：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)有關(guān)動(dòng)態(tài)分析，臨界現(xiàn)象等可用極限法輔助分析。6判別物體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)方向，常用方法有以下四種： (1)電流元受力分析法：即把整段電流等效為很多段直線電流元，先用左手定則判斷出每小段電流元受安培力的方向，從而判斷出整段電流所受合力的方向，最后確定運(yùn)動(dòng)方向。 (2)特殊值分析法：把電流或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特殊位置(如轉(zhuǎn)過90)后再判定所受安培力方向，從而確定運(yùn)動(dòng)方向。 (3)等效分析法：環(huán)形電流可以等效成條形磁鐵、條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流、通電螺線管可等效成很多的環(huán)形電流來分析

5、。 (4)推論分析法：兩電流相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，方向相同相互吸引；方向相反相互排斥。兩電流不平行時(shí)有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且方向相同的趨勢。重點(diǎn)突破知識點(diǎn)一安培定則的應(yīng)用【例1】如圖所示，兩根無限長的平行導(dǎo)線水平放置，兩導(dǎo)線中均通以向右的、大小相等的恒定電流I，圖中的A點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，且到兩導(dǎo)線的距離相等，則這兩根通電導(dǎo)線在該點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的合矢量（ ）A方向水平向右 B方向水平向左C大小一定為零 D大小一定不為零導(dǎo)示:由安培定則可判斷出兩電流在A產(chǎn)生的磁場方向相反，又A點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面，且等距，故在感應(yīng)強(qiáng)度的合矢量大小一定為零，故選C。知識點(diǎn)二安培力的計(jì)算【例2】一段通電的直導(dǎo)線平行于勻強(qiáng)

6、磁場放入磁場中，如圖所示，導(dǎo)線上的電流由左向右流過.當(dāng)導(dǎo)線以左端點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過90的過程中，導(dǎo)線所受的安培力A.大小不變，方向也不變B.大小由零逐漸增大，方向隨時(shí)改變C.大小由零逐漸增大，方向不變D.大小由最大逐漸減小到零，方向不變導(dǎo)示: 安培力F=BILsin，為導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角，由圖可知，的變化是由0增大到900，所以安培力大小由零逐漸增大，方向不變，故選C。知識點(diǎn)三復(fù)合場中的能量轉(zhuǎn)化 抓住過程中做功的特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)知識進(jìn)行求解。【例3】(07海安期終)如圖所示，虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外，a b是一根長

7、的絕緣細(xì)桿，沿電場線放置在虛線上方的場中，b端在虛線上，將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后，小球先作加速運(yùn)動(dòng)，后作勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)b端，已知小球與絕緣桿間的動(dòng)摩擦系數(shù)0.3，小球重力忽略不計(jì)，當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半圓，圓的半徑是/3，求帶電小球從a到b運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值。導(dǎo)示:小球在沿桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，受向左的洛侖茲力F，向右的彈力N，向下的電場力qE，向上的摩擦力f。有：FBqv，NFBqv0fNBqv當(dāng)小球作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，qEfBqv0小球在磁場中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，又 vbBq/3m小球從a運(yùn)動(dòng)到b過程中，由動(dòng)能定理得 所以：知識點(diǎn)四帶電粒子

8、在組合場中的多個(gè)過程 帶電粒子在組合場中的多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)針對每個(gè)過程特點(diǎn)進(jìn)行分析，分別找出相應(yīng)規(guī)律解題?！纠?】(07廣東卷)如圖所示，K與虛線MN之間是加速電場.虛線MN與PQ之間是勻強(qiáng)電場，虛線PQ與熒光屏之間是勻強(qiáng)磁場，且MN、PQ與熒光屏三者互相平行.電場和磁場的方向如圖所示.圖中A點(diǎn)與O點(diǎn)的連線垂直于熒光屏.一帶正電的粒子從A點(diǎn)離開加速電場，速度方向垂直于偏轉(zhuǎn)電場方向射入偏轉(zhuǎn)電場，在離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后恰好垂直地打在熒光屏上.已知電場和磁場區(qū)域在豎直方向足夠長，加速電場電壓與偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)關(guān)系為U=Ed，式中的d是偏轉(zhuǎn)電場的寬度，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E

9、和帶電粒子離開加速電場的速度關(guān)系符合表達(dá)式=，若題中只有偏轉(zhuǎn)電場的寬度d為已知量，則：（1）畫出帶電粒子軌跡示意圖；（2）磁場的寬度L為多少？（3）帶電粒子在電場和磁場中垂直于方向的偏轉(zhuǎn)距離分別是多少？導(dǎo)示:（1）軌跡如圖所示：（2）粒子在加速電場中由動(dòng)能定理有 粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)偏轉(zhuǎn)角為，有：，U=Ed由以上各式解得：=45由幾何關(guān)系得：離開偏轉(zhuǎn)電場速度為粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：qvB=m在磁場中偏轉(zhuǎn)的半徑為： ，由圖可知，磁場寬度L=Rsin=d （3）由幾何關(guān)系可得：帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中距離為，在磁場中偏轉(zhuǎn)距離為：成功體驗(yàn)1一根用導(dǎo)線繞制的螺線管，水平放置，在通電的瞬間，可能發(fā)生的情況是（ ）A.伸長 B.縮短 C.彎曲 D.轉(zhuǎn)動(dòng)2在同一水平面內(nèi)的兩導(dǎo)軌互相平行，相距2m，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.2T，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為3.6kg的銅棒垂直放在導(dǎo)軌上，當(dāng)棒中的電流為5A時(shí)，棒沿導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)棒中的電流為8A時(shí)，棒的加速度大小為_ms2.3(07全國卷）如圖所示，在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中在在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。在其它象限中在在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，A是y軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為h；C是x軸上的一點(diǎn)，到O點(diǎn)的距離為l，一質(zhì)量為