帶電粒子在電場磁場中的運動復(fù)習(xí)

1、 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動+q,mv0Eq勻變速直線運動勻變速直線運動重力不計的帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做什么運動？重力不計的帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做什么運動？v0/E 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動重力不計的帶電粒子在磁場中的運動重力不計的帶電粒子在磁場中的運動v0/B+qv0 帶電粒帶電粒子子v0 / B 時時，不受洛倫茲不受洛倫茲力力勻速直線運動勻速直線運動 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒

2、子在電場、磁場中的運動v0-q,mEqv0vyvyxv0E類平拋運動類平拋運動速度速度0vvxtmEqatvy0tanvvy位移位移tvx0222121tmEqaty 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動vvOR-q,mF2mvqvBRmvRqB勻速圓周運動勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力洛倫茲力提供向心力v0B 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動軌跡軌跡受力特點受力特點思路方法思路方法 勻強(qiáng)勻強(qiáng) 電場電場直線直線 ( (v/Ev/E) )曲線曲線 ( (vEvE) ) 勻強(qiáng)勻強(qiáng) 磁場磁場直線直線 ( (v/Bv/B) )曲線曲線 ( (vB

3、vB) )電場力電場力 F=EqF=Eq不受力不受力電場力電場力F=EqF=Eq洛倫茲力洛倫茲力F=qvBF=qvB動能定理動能定理牛頓運動定律牛頓運動定律類平拋運動類平拋運動勻速直線運動勻速直線運動勻速圓周運動勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力洛倫茲力提供向心力運動的合成與分解運動的合成與分解 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動例：如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡例：如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在化模型示意圖。在OxyOxy平面的平面的ABCDABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強(qiáng)大小均為場強(qiáng)大小均為E E的勻強(qiáng)電場的勻強(qiáng)電

4、場I I和和IIII，兩電場的邊界均是，兩電場的邊界均是邊長為邊長為L L的正方形（不計電子所受重力）。在該區(qū)域的正方形（不計電子所受重力）。在該區(qū)域ABAB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCDABCD區(qū)域區(qū)域的位置。的位置。 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動解：由題意得解：由題意得221EeLmvvLt2/E21ytme由由、聯(lián)立，得聯(lián)立，得4/Ly 442LLLy電子在電子在CDCD邊射出，位邊射出，位置坐標(biāo)為置坐標(biāo)為(-2L,L/4)(-2L,L/4) 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動

5、練習(xí)：將區(qū)域中的勻強(qiáng)電場練習(xí)：將區(qū)域中的勻強(qiáng)電場改為勻強(qiáng)磁場，磁感改為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度 ，其他條件不變，仍在該區(qū)域，其他條件不變，仍在該區(qū)域ABAB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCDABCD區(qū)區(qū)域的位置。域的位置。eLmE2B 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動OR解：由題意得解：由題意得221EeLmvRvmevB2由由、聯(lián)立，得聯(lián)立，得LR M電子在電子在BCBC邊射出，位置坐標(biāo)為邊射出，位置坐標(biāo)為( )( )2L L232-， 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動小小結(jié)：結(jié)：受受

6、力力分分析析判斷運動判斷運動性質(zhì)（畫性質(zhì)（畫出軌跡）出軌跡）選擇選擇解題解題方法方法直線運動直線運動勻速圓周運動勻速圓周運動類平拋運動類平拋運動動能定理動能定理從運動和力從運動和力的關(guān)系分析的關(guān)系分析 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動 電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過電壓為實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過電壓為U的加速電場后，進(jìn)入一圓的加速電場后，進(jìn)入一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示。磁場方向垂直于圓面。磁形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示。磁場方向垂直于圓面。磁場區(qū)中心為場區(qū)中心為O，半徑為，半徑為r。當(dāng)不加磁場時，

7、電子束將通過。當(dāng)不加磁場時，電子束將通過O點而打到屏幕的中心點而打到屏幕的中心M點。為了讓電子束射到屏幕邊點。為了讓電子束射到屏幕邊緣緣P點，需要加一勻強(qiáng)磁場，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，點，需要加一勻強(qiáng)磁場，使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，此時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度此時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多少？應(yīng)為多少？ 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動BE+qv0不計重力的帶電粒子在電磁復(fù)合場中怎樣運動？不計重力的帶電粒子在電磁復(fù)合場中怎樣運動？ 熱愛生活熱愛生活 充分發(fā)展充分發(fā)展帶電粒子在電場、磁場中的運動EqqvB例例1 1

8、 如圖所示，在兩平行板間有強(qiáng)度如圖所示，在兩平行板間有強(qiáng)度為為E E的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，一的勻強(qiáng)電場，方向豎直向下，一帶電量為帶電量為q q的負(fù)粒子的負(fù)粒子( (重力不計重力不計) )垂直垂直于電場方向以速度于電場方向以速度飛入兩極板間為飛入兩極板間為了使粒子了使粒子沿直線飛出沿直線飛出，應(yīng)在垂直于紙，應(yīng)在垂直于紙面內(nèi)加一個怎樣方向的磁場，其磁感面內(nèi)加一個怎樣方向的磁場，其磁感強(qiáng)度為多大？強(qiáng)度為多大？v-EqqvB分分 析析粒子沿直線飛出粒子沿直線飛出電場力與洛電場力與洛倫茲力的合倫茲力的合力為力為0 0解：由電場力與洛倫茲力的合力為零可得：解：由電場力與洛倫茲力的合力為零可得：Eqqv

9、B vEB 方向：垂直于紙面向內(nèi)方向：垂直于紙面向內(nèi)討討 論論(3)在在E、B確定情況下，若帶電粒子能從左確定情況下，若帶電粒子能從左側(cè)射入勻速通過電磁場，則從右側(cè)射入能勻側(cè)射入勻速通過電磁場，則從右側(cè)射入能勻速通過嗎？速通過嗎？(1)在在E、B確定情況下，滿足確定情況下，滿足 的帶電的帶電粒子能沿直線飛出，與粒子的粒子能沿直線飛出，與粒子的帶電量帶電量、電性電性有何關(guān)系？有何關(guān)系？BEv (2)在在E、B確定情況下，若確定情況下，若 或或 能否直線通過？能否直線通過？BEv BEv 結(jié)論速度選擇器不但對速度的速度選擇器不但對速度的大小大小有限制有限制(只能等于只能等于E/B)，而且對，而且對速度的速度的方向方向進(jìn)行選擇。進(jìn)行選擇。v-EqqvBv-Eq+EqqvB答：與粒子的答：與粒子的帶電量帶電量、電性電性無關(guān)。無關(guān)。Bqv-BEv BEv EqBqv答：不能直線通過答：不能直線通過。-EqqvBvv答：不能直線通過答：不能直線通過。= 熱愛生活熱愛生活 充