高考物理第一轮专题复习教案 带电粒子在复合场中的运动中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 学案 43 带电粒子在复合场中的运动 一、概念规律题组 1 如图 1 所示，在 xOy 平面内，匀强电场的方向沿 x 轴正向，匀强磁场的方向垂直于 xOy平面向里一电子在 xOy 平面内运动时，速度方向保持不变则电子的运动方向沿()图 1 Ax 轴正向 Bx 轴负向 Cy 轴正向 Dy 轴负向 2一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则()A可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同 B此空间可能只有磁场，方向与质子的运动方向平行 C此空间可能只有磁场，方向与质子的运动方向垂直 D此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子的运动方向垂直 3 如图 2 所示，沿直线

2、通过速度选择器的正离子从狭缝 S 射入磁感应强度为 B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为 R1R212，则下列说法正确的是()图 2 A离子的速度之比为 12 B离子的电荷量之比为 12 C离子的质量之比为 12 D以上说法都不对 图 3 4(2011 浙江杭州市模拟)有一个带电量为q、重为 G 的小球，从两竖直的带电平行板学习好资料 欢迎下载 上方 h 处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为 B，方向如图 3 所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法错误的是()A一定做曲线运动 B不可能做曲线运动 C有可能做匀加速运动 D有可能做匀速运动 二、思想方法题组 5.图

3、4 一个带电微粒在如图 4 所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，该带电微粒必然带_(填“正”或“负”)电，旋转方向为_(填“顺时针”或“逆时针”)若已知圆的半径为 r，电场强度的大小为 E，磁感应强度的大小为 B，重力加速度为g，则线速度为_ 图 5 6在两平行金属板间，有如图 5 所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场粒子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入时，恰好能沿直线匀速通过供下列各小题选择的答案有：A不偏转 B向上偏转 C向下偏转 D向纸内或纸外偏转(1)若质子以速度 v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，质子将_(2)若电

4、子以速度 v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，电子将_(3)若质子以大于 v0的速度，沿垂直于匀强电场和匀强磁场的方向从两板正中央射入，质子将_ 一、带电粒子在无约束的复合场中的运动 1常见运动形式的分析(1)带电粒子在复合场中做匀速圆周运动 带电粒子进入匀强电场、匀强磁场和重力场共同存在的复合场中，重力和电场力等大反向，两个力的合力为零，粒子运动方向和磁场方向垂直时，带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动(2)带电粒子在匀强电场、匀强磁场和重力场中的直线运动 自由的带电粒子(无轨道约束)，在匀强电场、匀强磁场和重力场中的直线运动应该是匀速匀强磁场的方向垂直于平面向里一电

5、子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 直线

6、运动，这是因为电场力和重力都是恒力，若它们的合力不与洛伦兹力平衡，则带电粒子速度的大小和方向都会改变，就不可能做直线运动(粒子沿磁场方向运动除外)2带电粒子在复合场中运动的处理方法(1)搞清楚复合场的组成，一般是磁场、电场的复合；磁场、重力场的复合；磁场、重力场、电场的复合；电场和磁场分区域存在(2)正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外还要特别关注电场力和磁场力的分析(3)确定带电粒子的运动状态注意将运动情况和受力情况结合进行分析(4)对于粒子连续经过几个不同场的情况，要分段进行分析、处理(5)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律【例 1】图 6(2011 安徽 23)如图 6 所示

7、，在以坐标原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为 B，磁场方向垂直于 xOy 平面向里一带正电的粒子(不计重力)从 O 点沿 y 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 t0时间从 P 点射出(1)求电场强度的大小和方向(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从 O 点以相同的速度射入，经t02时间恰好从半圆形区域的边界射出求粒子运动加速度的大小(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从 O 点射入，但速度为原来的 4 倍，求粒子在磁场中运动的时间 规范思维 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正

8、向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 图 7【例 2】(2008 江苏高考改编)在场强为 B 的水

9、平匀强磁场中，一质量为 m、带电荷量为q 的小球在 O 点静止释放，小球的运动曲线如图 7 所示 已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到 x 轴距离的 2 倍，重力加速度为 g.求：(1)小球运动到任意位置 P(x，y)的速率 v；(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离 ym；(3)欲使小球沿 x 轴正向做直线运动，可在该区域加一匀强电场，试分析加电场时，小球在什么位置，所加电场的场强为多少？方向如何？规范思维 二、带电粒子在复合场中有约束情况下的运动 带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并

10、注意洛伦兹力不做功的特点，用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果 图 8【例 3】如图 8 所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为 1.0104 kg，带 4.0104 C 正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度 E10 N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度 B0.5 T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦因数为 0.2，求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场

11、它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 度和最大速度(设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，g 取 10 m/s2)规范思维 【基础演练】1.图 9(2009 广东单科 1

12、1)如图 9 所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场中质量为 m、带电荷量为Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是()A滑块受到的摩擦力不变 B滑块到达地面时的动能与 B 的大小无关 C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 DB 很大时，滑块可能静止于斜面上 图 10 2(2011 福建福州月考)如图 10 所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电荷量为 q的液滴在竖直面内做半径为 R 的匀速圆周运动已知电场强度为 E，磁感应强度为 B，则液滴的质量和环绕速度分别为()A.qEg，EBB.B2qRE，EB CB q

13、Rg，qgRD.qEg，BgRE 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思

14、想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 图 11 3一带正电的粒子以速度 v0垂直飞入如图 11 所示的电场和磁场共有的区域，B、E 及 v0三者方向如图所示，已知粒子在运动过程中所受的重力恰好与电场力平衡，则带电粒子在运动过程中()A机械能守恒 B动量守恒 C动能始终不变 D电势能与机械能总和守恒 图 12 4(2010 北京东城二模)如图 12 所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为 E，磁感应强度为 B，一质子沿极板方向以速度 v0从左端射入，并恰好从两板间沿直线穿过不计质子重力，下列说法正确的是()A若质子以小于 v0的速度沿极板方向从左

15、端射入，它将向上偏转 B若质子以速度 2v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过 C若电子以速度 v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过 D若电子以速度 v0沿极板方向从右端射入，它将沿直线穿过 图 13 5(2011 东北三校第一次联考)如图 13 所示，ABC 为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB 为倾斜直轨道，BC 为与 AB 相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电，乙球带负电、丙球不带电，现将三个小球在轨道 AB 上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则()A经过最高点时，三个小球的速度相等 B经

16、过最高点时，甲球的速度最小 C甲球的释放位置比乙球的高 D运动过程中三个小球的机械能均保持不变 6(2011 淄博调研)如下图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场 E 和匀强磁场 B，有一个带正电的小球(电荷量为q、质量为 m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场的是()匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从

17、狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 题号 1 2 3 4 5 6 答案 【能力提升】图 14 7(2011 山东济南月考)如图 14 所示的坐标系，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向在 x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿 y 轴正方向的匀强电场和

18、垂直 xOy 平面(纸面)向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿 y 轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场一质量为 m、电荷量为 q 的带电质点，从 y 轴上 yh 处的 P1点以一定的水平初速度沿 x 轴负方向进入第二象限，然后经过 x 轴上 x2h 处的 P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，之后经过 y 轴上 y2h 处的 P3点进入第四象限已知重力加速度为 g.试求：(1)粒子到达 P2点时速度的大小和方向；(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向 8(2011 湖南荆门联考)如图 15 所示的竖直

19、平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.一绝缘“”形弯杆由两段直杆和一半径为 R 的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内PQ、MN 水平且足够长，半圆环 MAP 在磁场边界左侧，P、M 点在磁场边界线上，NMAP 段是光滑的现有一质量为m、带电荷量为q 的小环套在 MN 杆上，它所受电场力为重力的 3/4.现在 M 右侧 D 点由静止释放小环，小环刚好能到达 P 点 图 15(1)求 DM 间的距离 x0.匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间

20、而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载(2)求上述过程中小环第一次通过与 O 点等高的 A 点时弯杆对小环作用力的大小(3)若小环与 PQ

21、间动摩擦因数为(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)，现将小环移至 M 点右侧 4R 处由静止开始释放，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功 图 16 9(2009 福建高考)图 16 为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 B2.0103 T，在 x 轴上距坐标原点 L0.50 m的 P 处为粒子的入射口，在 y 轴上安放接收器现将一带正电荷的粒子以 v3.5104 m/s 的速率从 P 处射入磁场，若粒子在 y 轴上距坐标原点 L0.50 m 的 M 处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为 m，电荷量为 q，不计其重

22、力(1)求上述粒子的比荷qm；(2)为了在 M 处观测到按题设条件运动的上述粒子，第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感

23、应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 学案 43 带电粒子在复合场中的运动【课前双基回扣】1C 2.ABD 3.D 4.BCD 5负 逆时针 BrgE 解析 因带电微粒做匀速圆周运动，电场力必与重力平衡，所以带电微粒必带负电 由左手定则可知微粒应逆时针转动 电场力与重力平衡有：mgqE 根据牛顿第二定律有：qvBmv2r 联立解得：vBrgE.6(1)A(2)A(3)B 思维提升 1复合场是指电场、磁场、重力场并存或其中的两种场并存重

24、力、电场力做功与路径无关，洛伦兹力不做功重力做功改变物体的重力势能，电场力做功改变电势能 2(1)当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，它将处于静止状态或匀速直线运动状态 (2)当带电粒子所受的重力与电场力大小相等、方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动 3复合场应用实例：速度选择器，磁流体发电机，电磁流量计 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线

25、通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 【核心考点突破】例 1 见解析 解析(1)因为带电粒子进入复合场后做匀速直线运动，则 qv0BqE Rv0t0 由联立解得 EBRt0 方向沿 x 轴正方向(2)若仅撤去磁场，带电粒子在电场中做类平抛运动，沿y 轴正方向

26、做匀速直线运动yv0t02R2 沿 x 轴正方向做匀加速直线运动 x12a(t02)2at208 由几何关系知 xR2R2432R 解得 a4 3Rt20 (3)仅有磁场时，入射速度 v4v0，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为 r，由牛顿第二定律有 qvBmv2r 又 qEma 可得 r3R3 由几何知识 sin R2r 即 sin 32，3 带电粒子在磁场中运动周期 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向

27、均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 T2mqB 则带电粒子在磁场中运动时间 t22T 所以 t318t011 例 2(1)2gy(2)2m2gq2B2(3)见解析 解析(1)洛伦兹力不做功，由动能定理得 mgy12mv2

28、 得 v 2gy(2)设在最大距离 ym处的速率为 vm，根据圆周运动有 qvmBmgmvm2R 且由知 vm2mgy 由及 R2ym得 ym2m2gq2B2(3)当小球沿 x 轴正向做直线运动时，小球受力平衡，由此可知，加电场时，小球应在最低点 且有 qvmBmgqE0 解得 Emgq 方向竖直向下 规范思维 分析该题时应把握以下几点：(1)求解小球的速率可根据动能定理；(2)小球下降的最大距离可由圆周运动分析；(3)小球做直线运动，可由小球的运动特征分析受力的特点 例 3 2 m/s2 5 m/s 解析 带电小球沿绝缘棒下滑过程中，受竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力，水平方匀强磁场的方向垂

29、直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料

30、 欢迎下载 向的弹力和洛伦兹力及电场力作用当小球静止时，弹力等于电场力，小球在竖直方向所受摩擦力最小，小球加速度最大小球运动过程中，弹力等于电场力与洛伦兹力之和，随着小球运动速度的增大，小球所受洛伦兹力增大，小球在竖直方向的摩擦力也随之增大，小球加速度减小，速度增大，当小球的加速度为零时，速度达最大小球刚开始下落时，加速度最大，设为 am，这时竖直方向有：mgFfma 在水平方向上有：qEFN0 又 FfFN 由解得 ammgqEm 代入数据得 am2 m/s2 小球沿棒竖直下滑，当速度最大时，加速度 a0 在竖直方向上有：mgFf0 在水平方向上有：qvmBqEFN0 又 FfFN 由解得

31、vmmgqEqB代入数据得 vm5 m/s.规范思维(1)带电物体在复合场中做变速直线运动时，所受洛伦兹力的大小不断变化，而洛伦兹力的变化往往引起其他力的变化，从而导致加速度不断变化(2)带电物体在复合场中运动时，必须注意重力、电场力对带电物体的运动产生影响，带电物体运动状态的变化又会与洛伦兹力产生相互影响 思想方法总结 1带电粒子在复合场中运动问题的分析方法：匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如

32、图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载(1)弄清复合场的组成，一般有磁场、电场的复合；磁场、重力场的复合；磁场、电场、重力场三者的复合(2)对粒子进行正确的受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析(3)确定带电粒子的运动状态，

33、注意运动情况和受力情况的结合(4)对于粒子连续通过几个不同情况场的问题，要分阶段进行处理转折点的速度往往成为解题的突破口(5)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律 当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解 当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆周运动规律求解 当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解 对于临界问题，要注意挖掘隐含条件 2复合场中的粒子重力是否应该考虑的三种情况(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为一般情况下其重力与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等一般应当考虑其

34、重力(2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单(3)不能直接判断是否要考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要由分析结果确定是否要考虑重力【课时效果检测】1C 2.D 3.CD 4.C 5.CD 6.CD 7(1)2gh 与 x 轴负方向成 45 角(2)mgq mq2gh(3)2gh 方向沿 x 轴正方向 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择

35、器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 解析(1)轨迹如右图所示，带电质点从 P1到 P2，由平抛运动规律得 h12gt2 v02ht 2gh vygt 2gh 求出 vv20v2y2 gh 方向与 x 轴负方向成 45 角(2)带电质点从 P2到 P3，重力与电场力平衡

36、，洛伦兹力提供向心力 Eqmg Bqvmv2R(2R)2(2h)2(2h)2 由解得：Emgq 联立式得 Bmq2gh.(3)带电质点进入第四象限，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动当竖直方向的速度减小到 0，此时质点速度最小，即 v 在水平方向的分量 vminvcos 45 2gh 方向沿 x 轴正方向 8(1)83R(2)174mgqB 14Rg2(3)见解析 解析(1)小环刚好能到达 P 点，说明小环在 P 点的速度为 0，由能量守恒定律得：Eqx0mg2R0，解得 x083R(2)设小环在 A 点速度 v，对小环在 A 点时进行受力分析，由牛顿第二定律和能量守恒定匀强磁场

37、的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学

38、习好资料 欢迎下载 律知：FNEqBqvmv2R Eq(x0R)mgR12mv2 联立解得 FN174mgqB 14Rg2(3)若 mg大于或等于 Eq，即 大于或等于 3/4，则小环将停在 PQ 上某处，设小环停的位置离 P 点的距离为 x，由能量守恒定律得：Eq(4Rx)mg2Rmgx 0 解得 x4R4 3 Wf4mgR4 3 若 mg小于 Eq 即 3/4，小环速度为零后将反向运动，在导轨上往复数次，直至到达 P点时速度为零(因摩擦力作用，小环的动能和势能之和会逐渐减小，但小环不会静止在 P 点，而是在导轨 DMAP 处往复运动)，则 Wf4qER2mgRmgR.9(1)4.9107

39、C/kg(或 5.0107 C/kg)(2)0.25 m3 见解析图 解析 (1)设粒子在磁场中的运动半径为 r.如图甲所示，依题意 M、P 连线即为该粒子在磁场中做匀速圆周运动的直径，由几何关系得 r2L2 由洛伦兹力提供粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，可得 qvBmv2r 联立并代入数据解得 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强

40、磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交学习好资料 欢迎下载 qm4.9107 C/kg(或 5.0107 C/kg)(2)如图乙所示，所求的最小矩形是 MM1P1P，该区域面积 S2r2 联立并代入数据得 S0.25 m2 矩形如图乙中 MM1P1P(虚线)所示 易错点评 1在第 6 题中，有些同学错误地认为小球可能做匀变速直线

41、运动，易错选 A.错选的原因是不能从题目给出的条件小球做直线运动判断出小球是做匀速直线运动，没有注意洛伦兹力随速度的变化而变化 2在第 8 题中，某些同学因过程不清或外力做的功考虑不全导致列第(1)、(2)问的方程时出现错误，属于基本技能不扎实造成的在第(3)问中，由于考虑不到摩擦力(mg)与电场力的大小关系不同，导致只考虑了一种结果，造成漏解 3在第 9 题的第(2)问中，由于不理解题意或示意图画得太随意，导致找不出磁场所在的矩形区域 匀强磁场的方向垂直于平面向里一电子在平面内运动时速度方向保持不变则电子的运动方向沿图轴正向轴负向轴正向轴负向一个质子穿过某一空间而未发生偏转则可能存在电场和磁场它们的方向与质子运动方向相同此空间可能只有它们的方向均与质子的运动方向垂直如图所示沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝射入磁感应强度为的匀强磁场中偏转后出现的轨迹半径之比为则下列说法正确的是图离子的速度之比为离子的电荷量之比为离子的质量之比为以上两极板间另有匀强磁场磁感应强度为方向如图所示则带电小球通过有电场和磁场的空间时下列说法错误的是一定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动二思想方法题组图一个带电微粒在如图所示的正交