章末核心素养提升 一、安培力作用下的力学问题 1.安培力作用下的平衡或加速问题的分析思路 (1)选定研究对象。 (2)变立体图为平面图，如侧视图、剖面图或俯视图等，并画出受力示意图，其中需要注意F安⊥B、F安⊥I，如图所示。 (3)列平衡方程或根据牛顿第二定律列方程进行求解。 2.安培力作用下的功能问题分析要点 (1)安培力做功与路径有关，这一点与电场力不同。 (2)安培力做功过程的能量转化：安培力做正功时，将电能转化为导体的机械能或其他形式的能；安培力做负功时，将机械能或其他形式的能转化为电能。 (3)解题时一般要用到动能定理与能量守恒定律。 例1 如图所示，平行金属导轨PQ与MN都与水平面成θ角，相距为L。一根质量为m的金属棒ab在导轨上，并保持水平方向，ab棒内通有恒定电流，电流大小为I，方向从a到b。空间存在着方向与导轨平面垂直的匀强磁场，ab棒在磁场力作用下保持静止，并且棒与导轨间没有摩擦力。求磁感应强度B的大小和方向。 例2 (多选)如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场)，磁感应强度的大小与电流I成正比。通电的弹体在安培力的作用下离开轨道，则下列说法正确的是( ) A.弹体向左高速射出 B.I为原来的2倍，弹体射出的速度也为原来的2倍 C.弹体的质量为原来的2倍，射出的速度也为原来的2倍 D.轨道长度L为原来的4倍，弹体射出的速度为原来的2倍 听课笔记 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 1.理解洛伦兹力的四点注意 (1)正确分析带电粒子所在区域的磁场方向。 (2)判断洛伦兹力方向时，注意区分电荷的正、负，并充分利用F⊥B、F⊥v的特点。 (3)计算洛伦兹力大小时，公式F＝qvB中v是电荷与磁场的相对速度。 (4)洛伦兹力对运动电荷(或带电体)不做功、不改变速度的大小，但可以改变速度的方向。 2.分析步骤 例3 如图所示，竖直面内有一固定轨道ABC，AB与BC相切于B点，小滑块与AB段的动摩擦因数为μ＝，BC段是半径为R＝2 m的光滑圆弧，BC连线水平。轨道所在处有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B＝2 T。将一个质量为m＝1 kg、带电量为＋q＝1 C的绝缘小滑块自图中P点以水平速度v0＝3 m/s向右抛出，刚好可以无碰撞地进入斜面AB。已知斜面倾角θ＝53°，小滑块在进入BC轨道前已匀速运动，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8。求： (1)P与A之间的水平距离； (2)小滑块在C点时的速度大小vC； (3)小滑块在轨道最低点D时对轨道的压力。 ... ...
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