09年广东地区高三物理科《带电粒子在复合场中运动》复习课件.ppt

* 带电粒子在复合场中运动 要点·疑点·考点 课 前 热 身 能力·思维·方法 延伸·拓展 要点·疑点·考点 一、带电粒子在复合场中运动的基本分析 1.这里所说的复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场.带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要. 2.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止. 要点·疑点·考点 3.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动. 4.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动. 5.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的，则粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理. 要点·疑点·考点 二、电场力和洛伦兹力的比较 1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用. 2.电场力的大小F=Eq,与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小f=Bqvsina，与电荷运动的速度大小和方向均有关. 3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直. 要点·疑点·考点 4.电场既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小. 5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能. 6.匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧. 要点·疑点·考点 三、对于重力的考虑 重力考虑与否分三种情况.(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力一般情况下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、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力.(2)在题目中有明确交待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单.(3)是直接看不出是否要考虑重力，但在进行受力分析与运动分析时，要由分析结果，先进行定性确定再是否要考虑重力. 课 前 热 身 1.如图11-5-5所示，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平指向纸外，有一电荷(不计重力），恰能沿直线从左向右飞越此区域，则若电子以相同的速率从右向左水平飞入该区域，则电子将(C) A.沿直线飞越此区域 B.电子将向上偏转 C.电子将向下偏转 D.电子将向纸外偏转 课 前 热 身 2.如图11-5-6所示，一个带正电的摆球，在水平匀强磁场中振动，振动平面与磁场垂直，当摆球分别从左侧或右侧运动到最低位置时，具有相同的物理量是：(D) A.球受到的磁场力 B.悬线对球的拉力 C.球的动量 D.球的动能 图11-5-6 课 前 热 身 3.如图11-5-7所示，一质 量为m、带电量为+q的带 电圆环由静止开始，沿 动摩擦系数为μ的杆下滑， 则圆环的运动情况是 课 前 热 身 【模仿题】如图11-5-8所示的 空间存在水平向左的匀强电场 E和垂直纸面向里的匀强磁场B .质量为m、带电量为+q的小球 套在粗糙的并足够长的竖直绝 缘杆上由静止开始 下滑，则( ) 课 前 热 身 A.小球的加速度不断减小，直至为0 B.小球的加速度先增大后减小，最终为0 C.小球的速度先增大后减小，最终为0 D.小球的动能不断增大，直到某一最大值 能力·思维·方法 在复合场中严格来说对于电场和磁场又可以分为复合场与叠加场两种情况： 一、复合场：即电场与磁场有明显的界线，带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动，即分段运动，该类问题运动过程较为复杂，但对于每一段运动又较为清晰易辨，往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度，其有承上启下的作用. 能力·思维·方法 【例1】如图11-7-1所示，一个质量为m，电量为+q的带电粒子从A孔以初速度v０垂直于AO进入磁感应强度为B的匀强磁场中，并恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场中，电场方向跟OC平行(OC 与AD相互垂直)，最后打在D 点，且OD=2OC，若已知m、q v0、B，且不计重力，试求 (1)粒子从A到D所用的时间； (2)粒子到达D点的动能? 图11-7-1 能力·思维·方法 【解析】(1)粒子的运动轨迹可由运动分析得出并画出其轨迹图，且由A到C为匀速圆周运动，C到D为类平抛运动， 则从A到C：t=T/4