高中物理第5章磁場(chǎng)與回旋加速器章末總結(jié)滬科版選修3-1(參考版)
2024-11-23 20:35本頁面
【正文】 【學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】 20202020 學(xué)年高中物理 第 5 章 磁場(chǎng)與回旋加速器章末總結(jié) 滬科版選修31 一、通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的判斷四法 安培力作用下通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的分析方法： (1)電流元法：把整段通電導(dǎo)體等效為許多小段的直線電流元，用左手定則判斷出每小段電流元所受安培力的方向，從而判斷整段通電導(dǎo)體所受合力方向． (2)特殊位置法：把通電導(dǎo)體或磁鐵轉(zhuǎn)到一個(gè)便于分析的特 殊位置后再判斷安培力的方向． (3)等效法：環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵，條形磁鐵也可以等效成環(huán)形電流或通電螺線管，通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流． (4)利用結(jié)論法： ① 兩通電導(dǎo)線相互平行時(shí)無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)，同向電流相互吸引，反向電流相互排斥； ② 兩者不平行時(shí)，有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且電流方向相同的趨勢(shì)． 例 1 如圖 1 所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵 N 極附近，磁鐵的軸線穿過線圈 的圓心且垂直線圈 平面．當(dāng)線圈內(nèi)通以圖示方向的電流后，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是 ( ) 圖 1 A．線圈向左運(yùn)動(dòng) B．線圈向右運(yùn)動(dòng) C．從上往下看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D．從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 解析 解法一 電流元法 首先將線圈分成很多小段，每一小段可看作一直線電流元，取其中上、下兩小段分析，其截面圖和受到的安培力情況如圖所示．根據(jù)對(duì)稱性可知，線圈所受安培力的合力水平向左，故線圈向左運(yùn)動(dòng)．只有選項(xiàng) A正確． 解法二 等效法 將環(huán)形電流 等效成小磁針，如圖所示，根據(jù)異名磁極相互吸引知，線圈將向左運(yùn)動(dòng)，選 A.也可將左側(cè)條形磁鐵等效成環(huán)形電流，根據(jù)結(jié)論 “同向電流相互吸引，異向電流相互排斥 ”也可判斷出線圈向左運(yùn)動(dòng)，選 A. 答案 A 二、安培力作用下導(dǎo)體的平衡 1．分析安培力的方向應(yīng)牢記安培力方向既跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直又跟電流方向垂直； 2．一般是先把立體圖改畫成平面圖，并將題中的角度、電流的方向、磁場(chǎng)的方向標(biāo)注在圖上，然后根據(jù)平衡條件列方程． 例 2 如圖 2 所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成 α 角，導(dǎo)軌寬
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