3-8带电粒子在复合场中运动3-8带电粒子在复合场中运动.ppt

40.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是( ) 13.如图，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其 上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒 的外半径为r0，在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线 方向的均匀磁场，磁感强度的大小为B，在两极间加上电 压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场，一质量 为m、带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S 点出发，初速为零。如果该粒子经过一段时间的运动之后 恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？ （不计重力，整个装置在真空中） 解答 电场中作加速直线运动，磁场中作匀速圆周运动，轨迹图如下 * 带电体在复合场中的运动 1、带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动，简称带电粒子在复合场中的运动，一般具有较复杂的运动图景。这类问题本质上是一个力学问题，应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律。 ◆分析带电粒子在电场、磁场中运动，主要是两条线索： ⑴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。 ⑵功能关系。根据场力及其它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，从而可确定带电粒子的运动情况，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场。因此要熟悉各种力做功的特点。 ◆带电体在复合场中受力情况复杂运动情况多变，往往出现临界问题，应以题中“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其它方程联立求解。 带电粒子在电场磁场中的运动 带电粒子在电场中的运动 直线运动：如用电场加速或减速粒子 带电粒子在磁场中的运动 直线运动（当带电粒子的速度与磁场平行时） 带电粒子在复合场中的运动 直线运动：垂直运动方向的力必定平衡 偏转：类似平抛运动，一般分解成两 个分运动求解 圆周运动：以点电荷为圆心运动或受装置约束运动 圆周运动（当带电粒子的速度与磁场垂直时） 圆周运动：重力与电场力一定平衡，由洛伦兹力提供向心力 一般的曲线运动 。 带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动 （1）带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，其他力合力为零。 带电粒子在复合场中的运动 （2）与力学紧密结合的综合题，要认真分析受力情况和运动情况（包括速度和加速度）。特别注意速度对洛仑兹力的影响。 （3）遇到变加速曲线运动问题求解：过程用动能定理，某一状态用牛顿定律或力的平衡 ⑵叠加场（电场、磁场、重力场中只少有两个同时出现在同一区域） ◆速度选择器 ①任何一个存在正交电场的磁场的空间都可看作速度选择器 ②速度选择器只选择速度而不选择粒子的种类，只要v=E/B，粒子就能沿直线匀速通过选择器，而与粒子的电性、电荷量、质量无关。（不计重力） ③对于确定的速度选择器有确定的入口与出口。 ★如图所示，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一束正电荷沿中心线方向水平射入，却分成三束分别由a、b、c三点射出，问可以确定的是这三束带电粒子的什么物理量不相同?(重力不计) 名师1号P283第3题 质量为m带电量为q的小球套在竖直放置的绝缘杆上，球与杆间的动摩擦因数为μ。匀强电场和匀强磁场的方向如图所示，电场强度为E，磁感应强度为B。小球由静止释放后沿杆下滑。设杆足够长，电场和磁场也足够大， 求运动过程中小球的最大加速度和最大速度。 若将磁场的方向反向，而其他因素都不变 一、叠加场 36.一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动. 则该带电微粒必然带_____，运动方向为__________________. 若已知圆半径为r，电场强度为E，磁感应强度为B，则线速度大小为__________. 由左手定则得逆时针转动 mg qE E B 带负电； v 有详解 F洛 37．一个带电液滴从距正交的匀强磁场和匀强电场的区域上边缘H高处自由下落，进入该复合场，并做匀速圆周运动，方向如图所示．已知电场强度为E，磁感应强度为B，磁场方向为水平向外，则液滴的电性是__________电，电场方向为______________圆周的半径为_____________． 解：进入磁场时 微粒做圆周运动, 受到的电场力与重力平衡,洛伦兹力提供向心力，粒子带负电。而电场力方向一定竖直向上,电场方向向下。 mg qE F洛 有详解 38．在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m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 分布情况可能的是 （