【课件】专题 带电粒子在组合场中的运动 2023-2024学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题三电场与磁场专题突破专题突破带电粒子在组合场中的运动带电粒子在组合场中的运动返回导航高考二轮总复习 物理第一部分 专题三电场与磁场EB组合场组合场：各种场分区存在的叫组合场。：各种场分区存在的叫组合场。带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 返回导航题题型型特特点点 复复习习目目标标1.电场、磁场或重力场依次出现：空间上电场、磁场或重力场依次出现：空间上(或时间或时间)上先后出上先后出现现,磁场或电场与无场区交替出现相组合的场等磁场或电场与无场区交替出现相组合的场等.2.运动形式

2、：匀速运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆运动形式：匀速运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动等周运动等,涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用.1.掌握带电粒子的电偏转和磁偏转的条件、运动性质，会应用掌握带电粒子的电偏转和磁偏转的条件、运动性质，会应用牛顿运动定律分析问题牛顿运动定律分析问题2.掌握研究电偏转和磁偏转的方法，熟练处理类平抛运动和圆掌握研究电偏转和磁偏转的方法，熟练处理类平抛运动和圆周运动周运动带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 三种场力的特点比较：三种场力的

3、特点比较：力力重重 力力 电电 场场 力力洛洛 伦伦 兹兹 力力力的大小力的大小 力的方向力的方向做功特点做功特点比较项比较项G=mg与带电体的与带电体的运动状态无关运动状态无关FE=qE与电荷的运动与电荷的运动状态无关。状态无关。电荷静止或电荷静止或v 平行于平行于B，不受洛伦兹力不受洛伦兹力 v与与B垂直，垂直，FB=qBv 总是竖直向下总是竖直向下正电荷受力方向正电荷受力方向与与E方向相同。方向相同。负电荷受力方向负电荷受力方向与与E方向相反。方向相反。方向垂直于方向垂直于B、v所决定的所决定的平面，分清正负电荷后用平面，分清正负电荷后用左手定则确定方向。左手定则确定方向。做功多少与路做

4、功多少与路径无关，只取径无关，只取决于始、末位决于始、末位置的高度差。置的高度差。做功多少与路径做功多少与路径无关，只取决于无关，只取决于始、末位置两点始、末位置两点间电势差。间电势差。洛伦兹力对电荷不做功洛伦兹力对电荷不做功,不不改变电荷的速率、动能改变电荷的速率、动能带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 返回导航（3）有些带电粒子的重力是否考虑，要根据题设条）有些带电粒子的重力是否考虑，要根据题设条 件进行判定。件进行判定。如：带电微粒如：带电微粒要结合受力和运动状态来判断要结合受力和运动状态来判断带电粒子在组合场

5、中运动时是否考虑重力场对粒子的作用？带电粒子在组合场中运动时是否考虑重力场对粒子的作用？重力考虑与否分三种情况：重力考虑与否分三种情况：（1）微观带电粒子一般不特殊交待就可以不计重力；）微观带电粒子一般不特殊交待就可以不计重力；如：电子、质子、如：电子、质子、粒子等粒子等（2）宏观带电粒子一般不特殊交待时不能忽略重力；）宏观带电粒子一般不特殊交待时不能忽略重力；如：带电小球、带电液滴、带电尘埃等如：带电小球、带电液滴、带电尘埃等带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问

6、题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 (1)如何确定“圆心”已知入射点、已知入射点、出射点、入射出射点、入射方向和出射方方向和出射方向时向时vvBNMO 已知入射方已知入射方向、入射点和向、入射点和出射点的位置出射点的位置时时(2)如何确定“半径”方法一:物理方程求解.半径Rmv/Bq;方法二:几何方法求解.一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定.(3)如何确定“圆心角与时间”vvBNMO圆心角速度的偏向角弦切角2.vBNMO在磁场中轨道圆的在磁场中

7、轨道圆的“三个确定三个确定”带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 第九章磁场第九章磁场第九章磁场第九章磁场9 返回导航返回导航 下一页下一页上一页上一页带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 组合场中常见的几种情形组合场中常见的几种情形第九章磁场第九章磁场第九章磁场第九章磁场10 返回导航返回导航 下一页下一页上一页上一页带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 组合场中常见

8、的几种情形组合场中常见的几种情形返回导航“3 3步步步步”突破带电粒子在组合场中的运动问题突破带电粒子在组合场中的运动问题突破带电粒子在组合场中的运动问题突破带电粒子在组合场中的运动问题规律方法规律方法第第第第1 1 1 1步：分阶段（分过程）按照时间顺序和进入不同的区域分成几个不同的阶段；步：分阶段（分过程）按照时间顺序和进入不同的区域分成几个不同的阶段；步：分阶段（分过程）按照时间顺序和进入不同的区域分成几个不同的阶段；步：分阶段（分过程）按照时间顺序和进入不同的区域分成几个不同的阶段；第第第第2 2 2 2步：受力和运动分析，主要涉及两种典型运动，如下：步：受力和运动分析，主要涉及两种典

9、型运动，如下：步：受力和运动分析，主要涉及两种典型运动，如下：步：受力和运动分析，主要涉及两种典型运动，如下：组合合场中两种中两种典型的偏典型的偏转电偏偏转磁偏磁偏转粒子垂直于粒子垂直于电场线进入匀入匀强电场粒子垂直于磁感粒子垂直于磁感线进入匀入匀强磁磁场类平抛运平抛运动匀速匀速圆周运周运动第第3 3步：用规律步：用规律磁偏磁偏转匀速匀速圆周运周运动定定圆心心画画轨迹迹圆周运周运动公式、牛公式、牛顿定律以及几何知定律以及几何知识电偏偏转类平抛运平抛运动常常规分解法分解法功能关系功能关系抓住联系两个场的纽带抓住联系两个场的纽带抓住联系两个场的纽带抓住联系两个场的纽带速度速度速度速度带电粒子在组合

10、场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的运动问题 返回导航例题例题例题例题1 1：电子自静止开始经：电子自静止开始经：电子自静止开始经：电子自静止开始经MM、N N板间（两板间的电压为板间（两板间的电压为板间（两板间的电压为板间（两板间的电压为U U）的电场加速后从）的电场加速后从）的电场加速后从）的电场加速后从A A点垂点垂点垂点垂直于磁场边界射入宽度为直于磁场边界射入宽度为直于磁场边界射入宽度为直于磁场边界射入宽度为d d 的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置的匀强磁场中，电

11、子离开磁场时的位置P P偏离入射方向偏离入射方向偏离入射方向偏离入射方向的距离为的距离为的距离为的距离为L L，如图所示，如图所示，如图所示，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度求匀强磁场的磁感应强度求匀强磁场的磁感应强度求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为（已知电子的质量为（已知电子的质量为（已知电子的质量为mm，电量为，电量为，电量为，电量为e e）B=返回导航例题例题2 2：如图所示，在x轴上方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E，一质量为m，电荷量为q的粒子从坐标原点沿着y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距

12、离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)例题例题3 3：如图所示如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为某种带电粒子由静止开始经电压为U U1 1的电场加速后的电场加速后,射入水射入水平放置、电势差为平放置、电势差为U U2 2的两导体板间的匀强电场中的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中场中,则粒子射入磁场和射出磁场的则粒子射入磁场和射出磁场的M,NM,N两点间的距离两点间的距离d d随着随着U U1

13、1和和U U2 2的变化情况的变化情况为为(不计重力不计重力,不考虑边缘效应不考虑边缘效应)()()A.dA.d随随U U1 1变化变化,d,d与与U U2 2无关无关B.dB.d与与U U1 1无关无关,d,d随随U U2 2变化变化C.dC.d随随U U1 1变化变化,d,d随随U U2 2变化变化D.dD.d与与U U1 1无关无关,d,d与与U U2 2无关无关A A返回drOr例例题4：如图，在直角三角形如图，在直角三角形OPNOPN区域内存在匀强区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为磁场，磁感应强度大小为B B、方向垂直于纸、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压面向外。

14、一带正电的粒子从静止开始经电压U U加速后，沿平行于加速后，沿平行于x x轴的方向射入磁场；一轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在段时间后，该粒子在OPOP边上某点以垂直于边上某点以垂直于x x轴的方向射出。已知轴的方向射出。已知O O点为坐标原点，点为坐标原点，N N点在点在y y轴上，轴上，OPOP与与x x轴的夹角为轴的夹角为3030，粒子进入磁，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为为d d，不计重力。求：，不计重力。求：(1)(1)带电粒子的比荷；带电粒子的比荷；(2)(2)带电粒子从射入磁场到运动至带电粒子从射入磁场到运动至x x轴的时间。轴的时间。返回考点一带电粒子在组合场中的运动谢谢观看