高中物理第5章磁場與回旋加速器章末總結(jié)滬科版選修3-1(存儲版)
【正文】 為 桿長為 L，質(zhì)量為 m，水平放在導(dǎo)軌上．當(dāng)回路總電流為 I1 時，金屬桿正好能靜止．求： 圖 2 (1)B 至少多大？這時 B 的方向如何？ (2)若保持 (1)中 B 的大小不變而將 B 的方向改為豎直向上，應(yīng)把回路總電流 I2調(diào)到多大才能使金屬桿繼續(xù)保持靜止？ 解析 在解這類題時必須畫出截面圖，只有在截面圖上才能正確表示各力的準(zhǔn)確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系． (1)畫出金屬桿的截面圖．由三角形法則得，只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時安培力才最小， B也最小．根據(jù)左手定則，這時 B 應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小滿足 BI1L＝ mgsin α， B＝ mgsin α/I1L. (2)當(dāng) B 的方向改為豎直向上時，這時安培力的方向變?yōu)樗较蛴?，要使金屬桿保持靜止，應(yīng)使沿導(dǎo)軌方向的合力為零，得 BI2Lcos α＝ mgsin α， I2＝ I1/cos α. 答案 (1)mgsin α/I1L 垂直于導(dǎo)軌平面向上 (2)I1/cos α 三、帶電粒子在電場或組合場中的 運動 正確分析帶電粒子的受力情況和運動情況，明確運動過程和運動性質(zhì)，選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解答 1．帶電粒子在組合場中運動 要依據(jù)粒子運動過程的先后順序和受力特點辨別清楚在電場中做什么運動，在磁場中做什么運動． 2．帶電粒子在電場中的運動 (1)當(dāng)帶電粒子 (帶電體 )在電場中做勻速運動時，根據(jù)平衡條件列方程求解． (2)當(dāng)帶電粒子 (帶電體 )在電場中做勻速圓周運動時，往往同時應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程求解． (3)當(dāng)帶電粒子 (帶電體 )在電場中做非勻變速曲線運動時，常選用動能定理或能量守恒定律列方程求解． 例 3 如圖 3 所示，相距為 d 的兩帶電平行板間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為 m，帶電量為 q 的小球由下板邊緣沿水平方向射入該區(qū)域，帶電小球恰能在兩板間做勻速圓周運動，則 ( ) 圖 3 A．小球一定帶負(fù)電 B．小球一定帶正電 C．兩板間電壓為 mgdq D．小球在兩板間的運動時間為 2πmqB
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