2015届高三物理一轮复习：带电粒子在复合场中的运动轨迹分析(共37张PPT).ppt

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1、“微微讲讲座座”(八八)带电带电粒子在复合粒子在复合场场中的中的运运动轨动轨迹分析迹分析第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场带电带电粒子在复合粒子在复合场场中的运中的运动动是是历历年高考中的年高考中的压轴题压轴题,所以明确粒所以明确粒子的运子的运动轨动轨迹、迹、类类型及判定方法型及判定方法对对于于问题问题的解决至关重要的解决至关重要.第八章磁场第八章磁场2运运动动条件条件解决思路解决思路(1)匀匀速速直直线线运运动动：粒粒子子受受到到的的合合场场力力为为零零，用用平平衡衡条条件件列列方程方程(2)匀匀变变速速直直线线运运动动：一一般般情情况况下下，带带电电粒粒子子沿沿电电场场线线进进入入匀

2、匀强强电电场场，且且只只受受电电场场力力作作用用，用用动动力力学学公公式式或或动动能能定定理理列方程列方程(3)类类平抛运平抛运动动：带电带电粒子垂直粒子垂直电场线进电场线进入匀入匀强强电场电场，且只，且只受受电场电场力作用，用运力作用，用运动动的合成和分解加以解决的合成和分解加以解决第八章磁场第八章磁场(4)匀匀速速圆圆周周运运动动：带带电电粒粒子子垂垂直直进进入入匀匀强强磁磁场场，且且只只受受洛洛伦伦兹兹力力，用用牛牛顿顿第第二二定定律律列列方方程程带带电电粒粒子子垂垂直直磁磁场场进进入入正正交交的的磁磁场场、电电场场、重重力力场场区区域域，列列重重力力与与电电场场力力平平衡衡方方程程和洛

3、和洛伦兹伦兹力提供向心力方程力提供向心力方程(5)变变加加速速曲曲线线运运动动：带带电电粒粒子子在在叠叠加加场场中中做做曲曲线线运运动动的的过过程程中中,洛洛伦兹伦兹力的大小和方向均力的大小和方向均发发生生变变化化.一般列一般列动动能定理方程能定理方程.带电带电粒子在复合粒子在复合场场中运中运动时动时,是上述两种或三种运是上述两种或三种运动动的的组组合合,因因此要分段加以研究，关此要分段加以研究，关键键弄清粒子从一区域弄清粒子从一区域进进入另一区域入另一区域时时的位置、速度大小和方向的位置、速度大小和方向第八章磁场第八章磁场 如如图图所示，一个所示，一个带负电带负电的粒子沿磁的粒子沿磁场边场边

4、界从界从A点射点射 出出,粒子粒子质质量量为为m、电电荷量荷量为为q，其中区域，其中区域、内的匀内的匀强强磁磁场宽为场宽为d,磁感磁感应应强强度度为为B，区域，区域宽宽也也为为d，粒子从，粒子从A点射点射出后出后经过经过、区域后能回到区域后能回到A点，不点，不计计粒子重力粒子重力.第八章磁场第八章磁场(1)求粒子从求粒子从A点射出到回到点射出到回到A点点经历经历的的时间时间t.(2)若若在在区区域域内内加加一一水水平平向向左左的的匀匀强强电电场场且且区区域域的的磁磁感感应应强强度度变为变为2B，粒子也能回到，粒子也能回到A点，求点，求电场电场强强度度E的大小的大小(3)若粒子若粒子经经、区域后

5、返回到区域区域后返回到区域前的瞬前的瞬间间使区域使区域的磁的磁场场反向且磁感反向且磁感应应强强度减半，度减半，则则粒子的出射点距粒子的出射点距A点的距点的距离离为为多少？多少？第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场答案答案见见解析解析第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场丙丙第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场答案答案(1)7.2103 N/C(2)4 cm(3)3.86104 s第八章磁场第八章磁场 (2013高考福建卷高考福建卷)如如图图甲，空甲，空间间存在一范存在一范围围足足够够大大的垂直于的垂直于xOy平面向外的匀平面

6、向外的匀强强磁磁场场，磁感，磁感应应强强度大小度大小为为B.让质让质量量为为m，电电荷量荷量为为q(q0)的粒子从坐的粒子从坐标标原点原点O沿沿xOy平面以不平面以不同的初速度大小和方向入射到同的初速度大小和方向入射到该该磁磁场场中不中不计计重力和粒子重力和粒子间间的影响的影响第八章磁场第八章磁场(1)若粒子以初速度若粒子以初速度v1沿沿y轴轴正向入射，恰好能正向入射，恰好能经过经过x 轴轴上的上的A(a，0)点，求点，求v1的大小的大小(2)已知一粒子的初速度大小已知一粒子的初速度大小为为v(vv1)，为为使使该该粒子能粒子能经过经过A(a，0)点点,其入射角其入射角(粒子初速度与粒子初速度

7、与x轴轴正向的正向的夹夹角角)有几个有几个?并并求出求出对应对应的的sin 值值(3)如如图图乙，若在此空乙，若在此空间间再加入沿再加入沿y轴轴正向、大小正向、大小为为E的匀的匀强强电电场场,一粒子从一粒子从O点以初速度点以初速度v0沿沿y轴轴正向正向发发射研究表明：粒子射研究表明：粒子在在xOy平面内做周期性运平面内做周期性运动动，且在任一，且在任一时时刻，粒子速度的刻，粒子速度的x分分量量vx与其所在位置的与其所在位置的y坐坐标标成正比，比例系数与成正比，比例系数与场场强强大小大小E无无关求关求该该粒子运粒子运动过动过程中的最大速度程中的最大速度值值vm.第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八

8、章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场1(2014郑郑州州质检质检)如如图图所示，中所示，中轴线轴线PQ将矩形区域将矩形区域MNDC分成上、下两部分，上部分充分成上、下两部分，上部分充满满垂直垂直纸纸面向外的匀面向外的匀强强磁磁场场，下部分充下部分充满满垂直垂直纸纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场场，磁感，磁感应应强强度皆度皆为为B.一一质质量量为为m、带电带电荷量荷量为为q的的带带正正电电的粒子从的粒子从P点点进进入磁入磁场场，速，速度与度与边边MC的的夹夹角角30.MC边长为边长为a，MN边长为边长为8a，不，不计计粒粒子重力求：子重力求：第八章磁场第八章磁场(1

9、)若要若要该该粒子不从粒子不从MN边边射出磁射出磁场场，其速度最大是多少；，其速度最大是多少；(2)若若要要求求该该粒粒子子恰恰从从Q点点射射出出磁磁场场，其其在在磁磁场场中中的的运运行行时时间间最少是多少最少是多少第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场2.(2014襄阳襄阳调调研研)如如图图所示，所示，圆圆心心为为坐坐标标原点原点O、半径、半径为为R的的圆圆将将xOy平面分平面分为为两个区域，即两个区域，即圆圆内区域内区域和和圆圆外区域外区域.区区域域内有方向垂直于内有方向垂直于xOy平面的磁感平面的磁感应应强强度度为为B1的匀的匀强强磁磁场场.平行于平行于x轴轴的的荧

10、荧光屏垂直于光屏垂直于xOy平面平面,放置在放置在y2.2R的位置的位置.一束一束质质量量为为m、电电荷量荷量为为q、动动能能为为E0的的带带正正电电的粒子从坐的粒子从坐标标为为(R，0)的的A点沿点沿x轴轴正方向射入区域正方向射入区域，当区域，当区域内无磁内无磁场时场时，粒子全部打在，粒子全部打在荧荧光屏上坐光屏上坐标为标为(0，2.2R)的的M点，且点，且此此时时，若将，若将荧荧光屏沿光屏沿y轴负轴负方向平移，粒子打在方向平移，粒子打在荧荧光屏上的位光屏上的位置不置不变变第八章磁场第八章磁场若在区域若在区域内加上方向垂直于内加上方向垂直于xOy平面的磁感平面的磁感应应强强度度为为B2的匀的

11、匀强强磁磁场场，上述粒子仍从，上述粒子仍从A点沿点沿x轴轴正方向射入区域正方向射入区域，则则粒子粒子全部打在全部打在荧荧光屏上坐光屏上坐标为标为(0.4R，2.2R)的的N点求：点求：第八章磁场第八章磁场(1)打在打在M点和点和N点的粒子的运点的粒子的运动动速度速度v1、v2的大小；的大小；(2)B1、B2的大小和方向；的大小和方向；(3)若将区域若将区域中的磁中的磁场场撤去，撤去，换换成平行于成平行于x轴轴的匀的匀强强电场电场，仍，仍从从A点沿点沿x轴轴正方向射入区域正方向射入区域的粒子恰好也打在的粒子恰好也打在荧荧光屏的光屏的N点，点，则电场则电场的的场场强强为为多大？多大？第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场答案答案见见解析解析第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场(1)匀匀强强电场电场的的场场强强大小，并判断大小，并判断P球所球所带电带电荷的正荷的正负负；(2)小球小球Q的抛出速度的抛出速度v0的取的取值值范范围围；(3)B1是是B2的多少倍？的多少倍？第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放