带电粒子在复合场运动 上课专用.pptx

专题二：带电粒子在复合场或组合场中;一、带电粒子在复合场中运动的分类; ①若电场力和重力平衡，匀速直线运动 ②若电场力和重力不平衡，做匀变速直线或匀变速曲线运动 ; ①若电场力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直 线运动. ②若电场力和洛伦兹力不平衡,则带电体做复杂曲线运动,因F洛不做功,可用动能定理求解问题.;一、带电粒子在复合场中运动的分类;一、带电粒子在复合场中运动的分类;一、带电粒子在复合场中运动的分类; 特别提示 带电粒子在复合场中运动的问题,往往综合性较 强、物理过程复杂.在分析处理该部分的问题时, 要充分挖掘题目的隐含信息,利用题目创设的情 景,对粒子做好受力分析、运动过程分析,培养 空间想象能力、综合分析能力、应用数学知识 处理物理问题的能力.;二、带电粒子在复合场中运动问题分析; (1)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. (2)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. (3)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. (4)对于临界问题,注意挖掘隐含条件.;典型例题; 解析 在不计重力情况下,粒子从A点静止开始向下运动,说明粒子受向下的电场力,带正电,选项A正确.整个过程中只有电场力做功,而A、B两点粒子速度都为零,所以A、B在同一等势面上,选项B正确.运动到C点时粒子在电场力方向上发生的位移最大,电场力做功最多,离子速度最大,选项C正确.离子从B点向下运动时受向右的洛伦兹力,将向右偏,故选项D错. 答案 ABC;例题2 如图所示,空间内存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B.一个质量为m的带电液滴,在竖直平面内做圆周运动,下列说法不正确的是 ( ) A.液滴在运动过程中速率不变 B.液滴所带电荷一定为负电荷,电荷量大小为mg/E C.液滴一定沿顺时针方向运动 D.液滴可以沿逆时针方向运动,也可以沿顺时针 方向运动;解析 很显然,液滴共受三个力:重力、电场力和洛伦兹力.圆周运动要么是匀速圆周运动,要么是非匀速圆周运动.如果重力和电场力的合力不为零,液滴必然会沿这个合力方向有一个分运动,那么液滴就不可能沿圆周运动,所以重力和电场力一定相平衡,即液滴一定做匀速圆周运动,A选项正确;电场力一定向上,故液滴必带负电荷,由mg=Eq得q=mg/E,B选项正确;由左手定则可判定液滴必沿顺时针方向运动,因为洛伦兹力始终指向圆心,故C对，D错. 答案 D; 如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域紧邻且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场,从A点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,d、v0已知(带电粒子重力不计),求:; 如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域紧邻且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里.一带正电粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场,从A点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,d、v0已知(带电粒子重力不计),求:;变式；;变式；;在地面附近的真空中,存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场,如图甲所示.磁场随时间变化情况如图乙所示.该区域中有一条水平直线MN,D是MN上的一点.在t=0时刻,有一个质量为m、电荷量为+q的小球(可看作质点),从M点开始沿着水平直线以速度v0做匀速直线运动,t0时刻恰好到达N点.经观测发现,小球在t=2t0至t=3t0时间内的某一时刻,又竖直向下经过直线MN上的D点,并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D点.求:;例题5