专题02 磁场力 电磁感应（期末复习课件）高二物理下学期人教版

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能较熟练掌握安培力大小的计算和方向的判断，能够处理有关安培力的平衡问题和非平衡问题。
掌握洛伦兹力大小的计算和方向判断，理解掌握有界磁场的带电粒子圆心和半径确定的方法，能够熟练处理有关带电粒子在电磁组合场和叠加场中的问题。
带电粒子在电场中的运动
掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律的内容，并会应用。能够借助力学三大观点处理有关线框、单棒和双棒问题。
电磁感应规律的综合应用
一、安培力及平衡动力学问题
知识点一：安培力的大小
1.安培力公式：F＝ILBsin θ。2.两种特殊情况：(1)当I⊥B时，F＝BIL。 (2)当I∥B时，F＝0。3．弯曲通电导线的有效长度
(1)当导线弯曲时，L是导线两端的有效直线长度(如图所示)。(2)对于任意形状的闭合线圈，其有效长度均为零，所以通电后在匀强磁场中受到的安培力的矢量和为零。
知识点二：安培力的方向
1.安培力方向的判断:(1)判断方法：左手定则。(2)方向特点：既垂直于B，也垂直于I，所以安培力一定垂直于B与I决定的平面。2.合安培力的两种分析思路思路一：先分析通电导线所在处的合磁场的大小和方向，由左手定则判断安培力的方向，由F合＝IB合lsin θ，求合安培力的大小。思路二：根据同向电流相互排斥，异向电流相互吸引，结合力的平行四边形定则，分析合安培力的大小和方向或某个安培力的大小和方向。
知识点三：通电导线在磁场中的平衡和加速问题的分析思路
(1)选定研究对象。(2)变三维为二维，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出平面受力分析图，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I；如图所示。(3)列平衡方程或牛顿第二定律方程进行求解。
二、带电粒子在匀强有界磁场中的运动
知识点一：带电粒子在匀强磁场运动的基本公式
知识点二：带电粒子在匀强磁场运动的“两个确定”
知识点三：带电粒子在磁场中的临界极值问题四个结论
1.刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。2.当速率v一定时,弧长(或圆心角小于180°时的弦长)越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长。3.当速率v变化时,圆心角越大,运动时间越长。4.在圆形匀强磁场中,若带电粒子速率v一定且运动轨迹圆半径大于磁场区域圆半径,则入射点和出射点为磁场直径的两个端点时,轨迹对应的偏转角最大(所有的弦长中直径最长)
三、电磁场中的各种仪器
四、带电粒子在组合场和复合场中的运动
知识点一：带电粒子在组合场中运动分析思路
第1步：粒子按照时间顺序进入不同的区域可分成几个不同的阶段。第2步：受力分析和运动分析，主要涉及两种典型运动，如第3步中表图所示。第3步：用规律
知识点二：“电偏转”与“磁偏转”的比较
知识点三：带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动
带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下,除受场力外,还受弹力、摩擦力作用,常见的运动形式有直线运动和圆周运动,此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况,并注意洛伦兹力不做功的特点,运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果。
五、楞次定律和法拉第电磁感应定律
知识点一：楞次定律的应用
1.内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。2.适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。3.右手定则应用“三注意”：①磁感线必须垂直穿入掌心。②拇指指向导体运动的方向。③四指所指的方向为感应电流方向。
知识点三：法拉第电磁感应定律
六、电磁感应中的单双棒问题
知识点一：三类常见单棒模型
知识点二：三类含容单棒模型
一、安培力的大小和方向
二、安培力作用下的平衡问题
四、电磁场中的各种仪器
五、带电粒子在组合场中的运动
六、带电粒子在叠加场中的运动
【例12】（25-26高二上·云南昆明·期末）如图所示，边长L=0.2m的正方形金属线框abcd下方存在一个宽度也为L的匀强磁场区域，磁场边界水平，磁场方向垂直纸面向里。初始时，线框ab边距磁场上边界高度为h。将线框由静止释放，线框ab边进入磁场后立即开始做匀速运动。已知线框的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.2Ω，磁感应强度大小B=1T，重力加速度大小g取10m/s2，线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）A．线框ab边刚进入磁场时，线框中的电流方向为adcbaB．线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为0.4JC．线框ab边进入磁场时的速度大小为2m/sD．线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量为0.1C
5．（25-26高二上·河北邯郸·期末）如图所示为两根相距L且电阻不计的足够长光滑金属导轨，导轨左端为弧形导轨，右端为水平导轨，弧形导轨与水平导轨在虚线处平滑连接（虚线与导轨垂直），水平导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．金属棒a、b的接入电阻分别为R、2R，质量均为m，均与导轨垂直且接触良好，金属棒b静止在水平导轨上离虚线距离为2h，金属棒a在弧形导轨上从距离水平导轨高度为h处由静止释放，a、b棒始终未相碰，重力加速度为g，不计一切阻力。求：(1)a棒刚进入磁场时b棒的加速度大小；(2)全过程b棒中产生的焦耳热；(3)稳定时a、b棒间的距离。