一轮复习带电粒子在复合场中的运动.ppt

《一轮复习带电粒子在复合场中的运动.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一轮复习带电粒子在复合场中的运动.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2三种场的比较三种场的比较应用升级应用升级1.地球大气层外部有一层复杂的电离地球大气层外部有一层复杂的电离 层，既分布有地磁场，也分布有电层，既分布有地磁场，也分布有电 场。假设某时刻在该空间中有一小场。假设某时刻在该空间中有一小 区域存在如图所示的电场和磁场；区域存在如图所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向 垂直纸面向里。此时一带电宇宙粒子恰以速度垂直纸面向里。此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况不可能的是中

2、，有关该带电粒子的运动情况不可能的是 ()A仍做直线运动仍做直线运动 B立即向左下方偏转立即向左下方偏转C立即向右上方偏转立即向右上方偏转 D可能做匀速圆周运动可能做匀速圆周运动答案：答案：D“电偏转电偏转”和和“磁偏转磁偏转”例例1在平面直角坐标系在平面直角坐标系xOy中，第中，第象限象限存在沿存在沿y轴负方向的匀强电场，第轴负方向的匀强电场，第象限存在象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为为B。一质量为。一质量为m、电荷量为、电荷量为q的带正电的粒子的带正电的粒子从从y轴正半轴上的轴正半轴上的M点以速度点以速度v0垂直于垂直于y轴射入轴射

3、入电场，经电场，经x轴上的轴上的N点与点与x轴正方向成轴正方向成60角射入磁场，最后从角射入磁场，最后从y轴负半轴上的轴负半轴上的P点垂直于点垂直于y轴射出磁场，如图轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：所示。不计粒子重力，求：(1)M、N两点间的电势差两点间的电势差UMN；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从粒子从M点运动到点运动到P点的总时间点的总时间t。例例1一质量为一质量为m、电荷量为、电荷量为q的带正电的粒子的带正电的粒子从从M点以点以v0垂直于垂直于y轴射入电场，经轴射入电场，经N点与点与x轴正轴正方向成方向成60角射入磁场，最后从角射入磁场

4、，最后从P点垂直于点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：(1)M、N两点间的电势差两点间的电势差UMN；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径粒子在磁场中运动的轨道半径r；(3)粒子从粒子从M点运动到点运动到P点的总时间点的总时间t。思路点拨思路点拨根据粒子在不同区域内运动特点和受力特点画轨迹，根据粒子在不同区域内运动特点和受力特点画轨迹，利用类平抛和圆周运动分析方法列方程求解。利用类平抛和圆周运动分析方法列方程求解。分析带电粒子在复合场中的运动，解题的思路主要有两条分析带电粒子在复合场中的运动，解题的思路主要有两条线索：线索：(1)力和运动的关系

5、。根据带电粒子所受的力，运用牛顿力和运动的关系。根据带电粒子所受的力，运用牛顿 第二定律并结合运动学规律求解。第二定律并结合运动学规律求解。(2)功能关系。根据场力及其他外力对带电粒子做功引起功能关系。根据场力及其他外力对带电粒子做功引起 的能量变化或全过程中的功能关系解决问题。的能量变化或全过程中的功能关系解决问题。(1)油滴的电性。油滴的电性。(2)油滴在油滴在P点得到的初速度大小。点得到的初速度大小。(3)油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标。油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标。审题指导审题指导(1)受力平衡，合外力为零；受力平衡，合外力为零；(2)进入第一象限时受

6、力情况、运动情况；进入第一象限时受力情况、运动情况；(3)画出油滴的运动轨迹。画出油滴的运动轨迹。1(双选双选)(2012南昌模拟南昌模拟)如图如图9311 为一为一“滤速器滤速器”装置的示意图，装置的示意图，a、b 为水平放置的平行金属板，一束为水平放置的平行金属板，一束 具有各种不同速率的电子沿水平具有各种不同速率的电子沿水平 图图9311 方向经小孔方向经小孔O进入进入a、b两板之间。为了选取具有某种特两板之间。为了选取具有某种特 定速率的电子，可在定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面间加上电压，并沿垂直于纸面 的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能沿水平直线的方向加一匀强磁场

7、，使所选电子仍能沿水平直线OO 运动，由运动，由O射出。不计重力作用。可能达到上述目的的射出。不计重力作用。可能达到上述目的的办法是办法是 ()A使使a板电势高于板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里板，磁场方向垂直纸面向里B使使a板电势低于板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里板，磁场方向垂直纸面向里C使使a板电势高于板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外板，磁场方向垂直纸面向外D使使a板电势低于板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外板，磁场方向垂直纸面向外解析：解析：电子能沿水平直线运动，则电子所受的电场力与洛电子能沿水平直线运动，则电子所受的电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，当伦兹力大小相等方向

8、相反，当a板电势高于板电势高于b板时，根据左板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向里，所以手定则判断，磁场方向应垂直纸面向里，所以A正确正确C错错误；当误；当a板电势低于板电势低于b板时，根据左手定则判断，磁场方向板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向外，所以应垂直纸面向外，所以D正确正确B错误。错误。答案：答案：AD2.(2012佛山模拟佛山模拟)如图如图9312所示，所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强某一真空室内充满竖直向下的匀强 电场电场E，在竖直平面内建立坐标系，在竖直平面内建立坐标系 xOy，在，在y0的空间内，的空间内，图图9312 将一质量为将一质量为m的带电液滴的

9、带电液滴(可视为质点可视为质点)自由释放，此液自由释放，此液 滴则沿滴则沿y轴的负方向，以加速度轴的负方向，以加速度a2g(g为重力加速度为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量液滴所带电荷量和质量均不变和质量均不变)，随后液滴进入，随后液滴进入y0的空间运动。液滴在的空间运动。液滴在y0的空间内以加速度的空间内以加速度a2g做匀加速做匀加速直线运动，可知液滴带正电，且电场力等于重力，当液直线运动，可知液滴带正电，且电场力等于重力，当液滴运动

10、到坐标原点时变为负电荷，液滴进入滴运动到坐标原点时变为负电荷，液滴进入y 0的空间内的空间内运动，电场力等于重力，液滴做匀速圆周运动，重力势运动，电场力等于重力，液滴做匀速圆周运动，重力势能先减小后增大，电场力先做负功后做正功，电势能先能先减小后增大，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能保持不变，故选增大后减小，动能保持不变，故选D。答案：答案：D3(2012大同联考大同联考)如图如图9313所示，所示，宽度为宽度为l0.8 m的某一区域存在相互的某一区域存在相互 垂直的匀强电场垂直的匀强电场E与匀强磁场与匀强磁场B，其大，其大 小小E2108 N/C，B10 T。一带正电。一带正

11、电 图图9313 荷的粒子以某一初速度由荷的粒子以某一初速度由M点垂直电场和磁场方向射入，点垂直电场和磁场方向射入，沿直线运动，从沿直线运动，从N点离开；若只撤去磁场，则粒子从点离开；若只撤去磁场，则粒子从P 点射出且速度方向发生了点射出且速度方向发生了45的偏转，求粒子的比荷的偏转，求粒子的比荷 (不计粒子的重力不计粒子的重力)。答案：答案：2.5106 C/kg4(2011安徽高考安徽高考)如图如图9314所示，所示，在以坐标原点在以坐标原点O为圆心、半径为为圆心、半径为R的的 半圆形区域内，有相互垂直的匀强电半圆形区域内，有相互垂直的匀强电 场和匀强磁场，磁感应强度为场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁，磁 图图9314 场方向垂直于场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子平面向里。一带正电的粒子(不计重力不计重力)从从O点沿点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经速直线运动，经t0时间从时间从P点射出。点射出。