专题-带电粒子在复合场中运动

《专题-带电粒子在复合场中运动》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、专题：带电粒子在复合场中运动一、带电粒子在复合场中的运动情况分析2.三种场的不同特点比较1.复合场：（3）分区域存在(连接与组合)。（1）重力场、电场和磁场并存(叠加场)，（2）其中某两场并存(叠加场)，粒子连续运动时，一般要同时考虑重力、洛伦兹力和电场力的作用。思考：在什么情况下考虑研究对象的重力？在什么情况下不考虑研究对象的重力？一、带电体的分类1、基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等。(速度选择器)除有说明或明确的暗示以外，一般不考虑重力（质量不能忽略）2、带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等。除有说明或明确的暗示以外，一般要考

2、虑重力二、由带电体的运动情况推测带电体的受力情况，看是否考虑重力。一、课标考点1.复合场：是指电场、磁场和重力场并存或者其中两种场并存的情况。带电粒子在复合场中运动时要考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用。2.三种力的比较：大小方向做功特点重力G=mg竖直向下做功只与始、末高度差有关电场力F=Eq带正电粒子受力与电场方向相同，负电相反W=Uq洛伦兹力F=BqV左手定则始终不做功3．带电粒子在复合场中的运动轨迹：（1）若粒子所受合外力为零或合外力在粒子运动的方向上，粒子做_直线__运动。（2）若粒子所受合外力大小不变，方向始终与粒子的运动方向

3、垂直，粒子做_匀速圆周_运动。（3）若粒子所受合外力与速度既不平行也不垂直，粒子做__曲线____运动。4.解决带电粒子在复合场中运动的基本方法:动力学观点；能量观点。例1：如图所示，两块水平放置的金属板长L=1.40m，间距为d=0.30m。两板间有B=1.25T，方向垂直纸面向里的匀强磁场。两板电势差U=1.5×103v，上板电势高。当t=0时，质量m=2.00×10-15kg，电量q=1.00×10-10C的正粒子，以速度V=4.00×103m/s从两板中央水平射入。不计重力，试分析：①粒子在两板间如何运动？②粒子在两板间的运动时

4、间是多少？解：电场力F=qE=q=5×10-7N（竖直向下）洛伦兹力F=Bqv=5×10-7N（竖直向上）即粒子所受两力平衡所以，粒子应该做匀速直线运动。运动的时间t==3.5×10-4s例1如图，在竖直平面内有一个正交的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为1T，电场强度为10N/C，一个带正电的微粒，q=2×10-6C，质量m=2×10-6㎏，在这正交的电场的磁场内恰好做匀速直线运动，则带电粒子运动的速度大小多大？方向如何？mgmg=2×10-5NF=qE做匀速直线运动F合=0f=qvBvθθv=4×10-5/qB=20m/stanθ=q

5、E/mgθ=60°速度方向与电场强度方向成θ=60°角度例2如图，水平放置的平行金属板A带正电，B带负电，A、B间距离为d，匀强电场的场强为E，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，今有一带电粒子A、B间竖直平面内做半径为R的匀速圆运动，则带电粒子的转动方向为顺时针还是逆时针，速率是多少？是否考虑重力？qEf=qvB匀速圆周运动的条件：F合=F向mgF合=f=qvB=F向带负电qE=mgv转动方向为顺时针qvB=mv2/Rv=qBR/mm=qE/gv=BRg/E例3.如图，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平指向纸外，有一电荷(

6、不计重力），恰能沿直线从左向右飞越此区域，则若电子以相同的速率从右向左水平飞入该区域，则电子将()A.沿直线飞越此区域B.电子将向上偏转C.电子将向下偏转D.电子将向纸外偏转C例4.如图，一个带正电的摆球，在水平匀强磁场中振动，振动平面与磁场垂直，当摆球分别从左侧或右侧运动到最低位置时，具有相同的物理量是：()A.球受到的磁场力B.悬线对球的拉力C.球的速度D.球的动能D思考题：如图，长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m、电量为q的带正电粒子（不计重力）从左边极板间中点处垂

7、直磁感线以速度v水平射入磁场，为使粒子能够打在极板上，则粒子的速度应满足什么关系？LaboRR-L/2L解：经分析得，粒子打在b点时有最大速度vmax，打在a点时有最小速度vmin。当粒子打在b点时，设对应的半径为R如图所示作辅助线。则由几何知识可得：解得：所以最大速度vmax为当粒子打在a点时，设对应的半径为r则由几何知识可得所以最小速度为故粒子的速度应满足例6、如图，水平向右的匀强电场场强为E，水平方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.其间有竖直固定的绝缘杆，杆上套有一带正电荷量为q，质量为m的小球，小球与杆间的动摩擦因数为μ

8、.已知mg>μqE.现使小球由静止释放，试求小球在下滑过程中的最大加速度和最大速度.［解析］做好小球运动过程的动态分析，找出极值对应的条件.小球释放瞬间，受重力mg，水平向右的电场力F=qE，杆给小球向左的