專題 帶電粒子在復合場中的運動.ppt

1、專題（二）帶電粒子在復合場中的運動,第三章 磁 場,單位：新密二高,學習目標,1 掌握帶電粒子在復合場中的運動規(guī)律 2 理解“電偏轉(zhuǎn)”與“磁偏轉(zhuǎn)” 3 能熟練運用力學知識、運動學知識和數(shù)學方法分析和解決有關(guān)帶電粒子在復合場中運動的綜合題 4 掌握解題方法，總結(jié)題型規(guī)律,一、復合場,復合場是指電場、磁場和重力場并存，或其中某兩場并存、或分區(qū)域存在,專題導析,二、帶電粒子在復合場中運動的分類,1、靜止或勻速直線運動 特點（重力、電場力、洛倫茲力）合力為零 2、勻速圓周運動 特點：重力與電場力等大反向，帶電粒子在洛倫茲力作用下，在垂直與磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動、 3、較復雜的曲線運動 特點:合力大

2、小方向均變化，且與初速不共線，粒子做非勻變速曲線運動，其軌跡不是圓弧，也不是拋物線,三、帶電粒子在復合場中運動的應用實例,1、速度選擇器 2、磁流體發(fā)電機 3、電磁流量計,四、“磁偏轉(zhuǎn)”和“電偏轉(zhuǎn)”的差別,實戰(zhàn)演練參考答案 1 ADFG； 2 負 順時針 3 C 勻強磁場應垂直紙面向里 帶正電,4,例1 C,例2,例3,分組討論 相互學習 共同提高,題型探究,題型一：帶電粒子在復合場中的直線運動問題,例1：如圖所示，在xoy平面內(nèi)，勻強電場的方向沿x 軸正方向，勻強磁場的方向垂直于xoy平面向里， 一電子在xoy平面內(nèi)運動時，速度方向保持不變， 則電子的運動方向沿（ ） A x軸正方向 B x

3、軸負方向 C y軸正方向 D y軸負方向,解析：速度方向不變，則合外力為 零由左手定則可判斷，運動方向沿 y軸正方向,題型二 帶電粒子在分區(qū)域勻強電場、磁場中運動的問題,如圖所示，勻強電場區(qū)域和運強磁場區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為d，電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場方向垂直紙面向里，一帶正電的粒子從o點以速度v0沿垂直于電場方向進入電場，從A點出電場進入磁場，離開電場時粒子在電場方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場寬度的一半，當粒子從磁場右邊界上C點穿出時速度方向與進入電場O點時的速度方向一致，已知d, v0（帶電粒子重力不計）。,例2,求：(1)粒子從C點穿出磁場時的速度V (2)電場強度E和磁感應強度B的

4、比值 （3）粒子在電、磁場中運動的總時間,審題：多讀幾遍，注意重點詞句 挖掘隱含條件，吃透題意 可先看問題，帶著問題去 審題,思路：誰，在哪個過程，滿足什么規(guī)律，做怎樣的運動,方法：受力分析，運動分析，分段分析，整體分析相結(jié)合 物理規(guī)律，數(shù)學方法，運動軌跡，幾何圖像,規(guī)范：嚴格作圖，規(guī)范解答，思路流暢,解析：（1）粒子在勻強電場中做類平拋運動 水平方向： 豎直方向：,得：,到A點速度：,在勻強磁場中做勻速圓周運動，速度大小不變 故：從C點出磁場時速度為,（2）粒子出電場時速度方向與水平方向,在磁場中做勻速圓周運動，如右圖 由幾何關(guān)系得,又,得,（3）粒子在電場中的時間：,粒子在磁場中的時間：,

5、總時間：,題型三 帶電粒子在復合場中做勻速圓周運動,例3 如圖，在水平地面上方有一范圍足夠大的互相 正交的勻強電場和運強磁場區(qū)域，磁場的磁感應強度為B，方向水平并垂直紙面向里。一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的帶正電微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面（垂直 于磁場方向的平面）做速 度大小為v的勻速圓周運 動，重力加速度為g.,求：（1）此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向 （2）若某時刻微粒在電場中運動到p點 時，速度與水平方向夾角為60度，且已知p點與水平地面之間的距離等于其做圓周運動的半徑。求該微粒運動到最高點時與水平地面之間的距離。,解析（1）由于帶電微粒在電場、磁場和重力場共存區(qū)域 沿豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，表明帶電粒子所受 的電場力和重力等大反向，因此電場強度方向豎 直向上 設(shè)電場強度為E，則有,即,（2）設(shè)帶電微粒做勻速圓周運動的軌道半徑為R 據(jù)牛頓第二定律和洛倫茲力公式 有,得,v,qBv,v,審 題,解：粒子運動路