考点40带电粒子在复合场中的运动

《考点40带电粒子在复合场中的运动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、考点40.带电粒子在复合场中的运动1)复合场指的是重力场、电场和磁场中两个或三个场同时存在的场。2）带电粒子在复合场中运动要考虑重力、电场力和磁场力，要注意磁场力（即洛仑兹力）的特点。3）解决带电粒子在复合场中的运动问题，与解决力学中物体的运动问题基本相同。4）对于带电粒子在复合场中的运动问题，所用的规律和方法与力学的问题基本相同。例1.一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带____，旋转方向为____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为____。EB解析：因为必须

2、有电场力与重力平衡，所以必为负电；由左手定则得逆时针转动；再由练习：1．空间某一区域中只存在着匀强磁场和匀强电场，在这个区域内有一个带电粒子，关于电场和磁场的情况，下列叙述正确的是（　）A．如果电场与磁场方向在同一直线上，则带电粒子的动量方向一定改变B．如果电场与磁场方向在同一直线上，则带电粒子的动能一定改变C．如果带电粒子的动量的方向保持不变，则电场与磁场方向一定互相垂直D．如果带电粒子的动能保持不变，则电场与磁场方向一定互相垂直BD2．如图所示，质量为、带电量为的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度飞入．已知两板间距离

3、为，磁感应强度为B，这时粒子恰能直线穿过电场和磁场区域（重力不计）．今将磁感应强度增大到某值，则粒子将落到极板上．当粒子落到极板上时的动能为多少？2．解析：粒子恰能直线穿过电场和磁场区域时，设电场强度为，则：．将B增大到某值使粒子落到极板上，此时粒子具有的动能为，由动能定理有：3．如图所示是水平向右的匀强电场（场强为E）和垂直纸面向里的水平匀强磁场（磁感应强度为B）并存的区域．其中有一个足够长的水平光滑绝缘面，面上的O点放一个质量为m、带正电、电量为q的小物块．释放后，物块自静止开始运动．求物块在水平面上滑行的最大位移和物块在水平面上滑

4、动过程中电场力对物块做的功．3．解析：物块在水平方向上，在电场力作用下由静止开始做匀加速运动，随速度增大，水平面的支持力减小，当支持力减到0时（重力与磁场力相等），物块将要离开水平面．4．如图所示，一电子沿M孔水平射入垂直纸面的匀强磁场区域Ⅰ，经P孔进入水平匀强电场区域Ⅱ，最后到达N孔，已知，电子电量为，质量为，入射速度为V0．求：（1）试判断磁场与电场方向，并写出电场强度大小；（2）粗略画出电子运动轨迹，说明它们是什么图线；（3）确定电子到达N孔时的速度．MNPⅠⅡV0O4．解析：（1）电子在Ⅰ区做匀速圆周运动到达P点，则磁场方向是垂

5、直纸面向外；电子在Ⅱ区做类平抛运动到N点，则电场的方向是水平向右．依题条件：在磁场Ⅰ区：在电场Ⅱ区：，（2）电子运动轨迹如图7（乙）在Ⅰ区内为圆弧，在Ⅱ区内是抛物线．（3）由动能定理，设电子到达N孔的速度为，则：．5．如图，在地面附近，坐标系Xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x＜0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E，一个带正电的油滴经图中x轴上的M点，沿着与水平方向成角a＝30°的斜向下的直线运动，进入x＞0的区域．要使油滴进入x＞0区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需在

6、x＞0区域内加一个匀强电场．若带电油滴做圆周运动通过x轴上的N点，且MO＝ON．求：（1）试说明油滴在x＜0的空间中做匀速直线运动的理由，并求其速率的大小；（2）在x＞0空间内所加电场的场强大小和方向（3）油滴从x轴上的M点开始到达X轴上的N点所用的时间5．解析：（1）　（2）（3）提示：如图所示，带电油滴在x＜0区域内受重力mg、电场力qE和磁场力f，三力平衡．有，，得油滴的速率．油滴进入x＞0区域后受电场力和重力mg以及磁场力f，做匀速圆周运动，则重力和电场力一定要大小相等、方向相反．则，电场强度，方向竖直向上　如图，∠OPN＝60

7、°，，则为油滴做圆周运动的圆心．设，，．油滴由M点到P点的时间，由P点到N点做匀速圆周运动的时间.油滴由M点到N点的时间4、加速器:（1）直线加速器：（2）回旋加速器：1）知道回旋加速器的基本构造及工作原理2）知道回旋加速器的基本用途。3）能够解决有关回旋加速器的问题。B①交变电压的周期：和粒子在磁场中运动的周期相等，即T电=②带电粒子在D形金属盒内运动的轨道半径：是不等距分布的，即③粒子获得的能量(动能）：回旋加速器的直径越大，粒子获得的能量就越大，即Ekn=④粒子在回旋加速器内运动的时间：t=nT==。练习：1．用同一回旋加速器分别

8、对质子（）和氘核（）加速后()A．质子获得的动能大于氘核获得的动能B．质子获得的动能等于氘核获得的动能C．质子获得的动能小于氘核获得的动能D．无法判断A2．有一个回旋加速器，D形半圆盒直径为d，磁感应强度为