带电粒子在磁场运动(复合场问题)解读.ppt

带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动带带电电微微粒粒在在重重力力、电电场场力力、磁磁场场力力共共同同作作用用下下的的运动（电场、磁场均为匀强场）运动（电场、磁场均为匀强场）带电微粒在三个场共同作用下做带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动匀速圆周运动:必然是电场力和重力平衡，而必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力洛伦兹力充当向心力.带电微粒在三个场共同作用下做直线运动带电微粒在三个场共同作用下做直线运动:重力和电场力是恒力，它们的合力也是恒力。重力和电场力是恒力，它们的合力也是恒力。当带电微粒的速度平行于磁场时，不受洛伦兹力，因当带电微粒的速度平行于磁场时，不受洛伦兹力，因此可能做匀速运动也可能做匀变速运动；此可能做匀速运动也可能做匀变速运动；当带电微粒的速度垂直于磁场时，当带电微粒的速度垂直于磁场时，一定做匀速运动一定做匀速运动。4.带电粒子在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场带电粒子在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中的运动的基本模型有：中的运动的基本模型有：a.匀速直线运动。匀速直线运动。自由的带点粒子在复合场中作的自由的带点粒子在复合场中作的直线运动通常都是匀直线运动通常都是匀速直线运动速直线运动，除非粒子沿磁场方向飞入不受洛仑兹力，除非粒子沿磁场方向飞入不受洛仑兹力作用。因为重力、电场力均为恒力，若两者的合力不作用。因为重力、电场力均为恒力，若两者的合力不能与洛仑兹力平衡，则带点粒子速度的大小和方向将能与洛仑兹力平衡，则带点粒子速度的大小和方向将会改变，不能维持直线运动了。会改变，不能维持直线运动了。b.匀速圆周运动。匀速圆周运动。自由的带电粒子在复合场中作匀速圆周运动时，必定自由的带电粒子在复合场中作匀速圆周运动时，必定满足电场力和重力平衡，则当粒子速度方向与磁场方满足电场力和重力平衡，则当粒子速度方向与磁场方向垂直时，洛仑兹力提供向心力，使带电粒子作匀速向垂直时，洛仑兹力提供向心力，使带电粒子作匀速圆周运动。圆周运动。1.如如图图所所示示，某某空空间间存存在在正正交交的的匀匀强强磁磁场场和和匀匀强强电电场场，电电场场方方向向水水平平向向右右，磁磁场场方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，一一带带电电微微粒粒由由a点点进进入入电电磁磁场场并并刚刚好好能能沿沿ab直直线线向向上上运运动动，下下列说法正确的是列说法正确的是()A微粒一定带负电微粒一定带负电B微粒动能一定减小微粒动能一定减小C微粒的电势能一定增加微粒的电势能一定增加D微粒的机械能一定增加微粒的机械能一定增加abEAD2、如图所示，实线表示处在竖直平面内的匀、如图所示，实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成强电场的电场线，与水平方向成角，水平角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线沿斜向上的虚线L做直线运动，做直线运动，L与水平方与水平方向成向成角，且角，且，则下列说法中正确的是，则下列说法中正确的是（）液滴一定做匀速直线运动液滴一定做匀速直线运动液滴一定带正电液滴一定带正电电场线方向一定斜向上电场线方向一定斜向上液滴有可能做匀变速直线运动液滴有可能做匀变速直线运动 3如下如下图图所示，两虚所示，两虚线线之之间间的空的空间间内存在着内存在着正交或平行的匀正交或平行的匀强强电场电场E和匀和匀强强磁磁场场B，有一，有一个个带带正正电电小球（小球（电电量量为为+q，质质量量为为m）从正）从正交或平行的交或平行的电电磁复合磁复合场场上方的某一高度自由上方的某一高度自由落下，那么，落下，那么，带电带电小球不可能沿小球不可能沿直直线线通通过过下下列哪个列哪个电电磁复合磁复合场场（）BEA+q mBEB+q mBED+q mBEC+q mAB4、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里一个匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里一个带电油滴带电油滴沿着一条与竖直方向成沿着一条与竖直方向成角的直线角的直线MN运运动由此可以判断动由此可以判断()A如果油滴带正电，它是从如果油滴带正电，它是从M点运动到点运动到N点点B如果油滴带正电，它是从如果油滴带正电，它是从N点运动到点运动到M点点C如果水平电场方向向左，如果水平电场方向向左，油滴是从油滴是从M点运动到点运动到N点点D如果水平电场方向向右，如果水平电场方向向右，油滴是从油滴是从M点运动到点运动到N点点MNBAC5在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为量为m的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如图所示，关于场的直线运动，如图所示，关于场的分布情况可能的是分布情况可能的是（）vA该处电场方向和磁场方向重合该处电场方向和磁场方向重合B电场竖直向上，磁场垂直纸面向里电场竖直向上，磁场垂直纸面向里C电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与均与v垂直垂直D电场水平向右，磁场垂直纸面向里电场水平向右，磁场垂直纸面向里ABCvmgBEqvBqE左视图左视图vmgEqvBqEB左视图左视图B.A.C.vEBmgqvBqEvEBmgqvBqED.满足满足qvB+qE=mg可向右匀速直线运动可向右匀速直线运动满足满足qvB=mg开始可向右加速运动，开始可向右加速运动，v增大增大,qvB增大增大不可能向右直线运动不可能向右直线运动满足合力为满足合力为0，可向右匀速直线运动可向右匀速直线运动满足合力为满足合力为0，可向右匀速直线运动可向右匀速直线运动6、在场强为、在场强为B的水平匀强磁场中的水平匀强磁场中,一质量为一质量为m、带正、带正电电q的小球在的小球在O静止释放，小球的运动曲线如图所示静止释放，小球的运动曲线如图所示已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离轴距离的的2倍，重力加速度为倍，重力加速度为g求：求：小球运动到任意位置小球运动到任意位置P（x，y）的速率）的速率v；小球在运动过程中第一次下降的最大距离小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym；当在上述磁场中加一竖直向上场强为当在上述磁场中加一竖直向上场强为E（）的匀强电场时，小球从的匀强电场时，小球从O静止静止释放后获得的最大速率释放后获得的最大速率vmxyOBP(x，y)