第5課 帶電粒子在磁場及復(fù)合場中的運動

1、第第2課帶電粒子在磁場及復(fù)合場中的運動課帶電粒子在磁場及復(fù)合場中的運動題型題型一、一、帶電粒子在磁場中的運動帶電粒子在磁場中的運動例例1如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，兩個質(zhì)如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，兩個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子量和電荷量都相同的帶電粒子a、b，以不同的速率沿著，以不同的速率沿著AO方向?qū)蕡A心方向?qū)蕡A心O射入磁場，其運動軌跡如圖若帶電粒子只射入磁場，其運動軌跡如圖若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是受磁場力的作用，則下列說法正確的是()Aa粒子速率較大粒子速率較大Bb粒子速率較大粒子速率較大Cb粒子在磁場中運動時間較長粒子在磁場中運動

2、時間較長Da、b粒子在磁場中運動時間一樣長粒子在磁場中運動時間一樣長 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1(2015新課標新課標)兩相鄰的勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小不兩相鄰的勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小不同同，方向平行一速度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直的帶電粒子方向平行一速度方向與磁感應(yīng)強度方向垂直的帶電粒子(不計重力不計重力)，從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的粒子的(D)A軌道半徑減小軌道半徑減小，角速度增大角速度增大B軌道半徑減小軌道半徑減小，角速度減小角速度減小C軌道半徑增大軌道半徑增大，角速度增大角速度增大D軌道半徑增大軌道半徑增大，角速度減小，角速度減小題型二

3、題型二、 帶電粒子在有勻強磁場中的臨界問題帶電粒子在有勻強磁場中的臨界問題方法點撥：方法點撥：解決帶電粒子在有界磁場中運動的臨界問題時應(yīng)解決帶電粒子在有界磁場中運動的臨界問題時應(yīng)該注意三種幾何關(guān)系：該注意三種幾何關(guān)系：(1)剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運動的軌跡剛好穿出磁場邊界的條件是帶電粒子在磁場中運動的軌跡與邊界相切與邊界相切(2)當粒子的運動速率當粒子的運動速率v一定時一定時，粒子經(jīng)過的弧長粒子經(jīng)過的弧長(或弦長或弦長)越越長長，圓心角越大圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場中運動的時間越則帶電粒子在有界磁場中運動的時間越長長(3)當粒子的運動速率當粒子的運動速率v變化時變化時，

4、帶電粒子在勻強磁場中的運帶電粒子在勻強磁場中的運動軌跡對應(yīng)的圓心角越大動軌跡對應(yīng)的圓心角越大，其在磁場中的運動時間越長其在磁場中的運動時間越長題型三題型三、帶電粒子在組合場中的運動帶電粒子在組合場中的運動例例3 (2015福建高考福建高考)如圖，絕緣粗糙的豎直平面如圖，絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時存左側(cè)同時存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向右，電場在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向右，電場強度大小為強度大小為E，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度大小為B.一一質(zhì)量為質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的帶正電的小滑塊從的帶正電的小滑塊

5、從A點由靜止開始沿點由靜止開始沿MN下滑，到達下滑，到達C點時離開點時離開MN做曲線運動做曲線運動A、C兩點間距離為兩點間距離為h，重力加速度為重力加速度為g.(1)求小滑塊運動到求小滑塊運動到C點時的速度大小點時的速度大小vC.(2)求小滑塊從求小滑塊從A點運動到點運動到C點過程中克服摩擦力做的功點過程中克服摩擦力做的功Wf.(3)(3)若若D D點為小滑塊在電場力、洛倫茲力及重力作用下運動過點為小滑塊在電場力、洛倫茲力及重力作用下運動過程中程中 速度最大的位置，當小滑塊運動到速度最大的位置，當小滑塊運動到D點時撤去磁場，此點時撤去磁場，此后小滑塊繼續(xù)運動到水平地面上的后小滑塊繼續(xù)運動到水平

6、地面上的P點已知小滑塊在點已知小滑塊在D點時點時的速度大小為的速度大小為vD，從，從D點運動到點運動到P點的時間為點的時間為t，求小滑塊運動，求小滑塊運動到到P點時速度的大小點時速度的大小vP.方法點撥：方法點撥：帶電粒子在組合場中運動的處理方法帶電粒子在組合場中運動的處理方法不論帶電粒子是先后在勻強電場和勻強磁場中運動，還是先不論帶電粒子是先后在勻強電場和勻強磁場中運動，還是先后在勻強磁場和勻強電場中運動后在勻強磁場和勻強電場中運動解決方法如下：解決方法如下：(1)分別研究帶電粒子在不同場中的運動規(guī)律分別研究帶電粒子在不同場中的運動規(guī)律，若垂直勻強磁若垂直勻強磁場方向進入場方向進入，則做勻速圓周運動則做勻速圓周運動，在勻強電場中在勻強電場中，若速度方若速度方向與電場方向在同一直線上向與電場方向在同一直線上，則做勻變速直線運動則做勻變速直線運動，若進入若進入電場時的速度方向與電場方向垂直電場時的速度方向與電場方向垂直，則做類平拋運動根據(jù)則做類平拋運動根據(jù)不同的運動規(guī)律分別求解不同的運動規(guī)律分別求解(2)帶電粒子經(jīng)過磁場區(qū)域時利用圓周運動規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系帶電粒子經(jīng)過磁場區(qū)域時利用圓周運動規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來處理來處