2012物理高三一轮安徽精品课件：83带电粒子在复合场中的运动.ppt

1. 如右图所示，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．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的低 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变 答案：　C 答案：　A 带电粒子在分离的匀强电场、匀强磁场中的运动 解决带电粒子在分离复合场运动问题的思路方法 带电粒子在叠加复合场中的运动 带电粒子(体)在复合场中的运动问题求解要点 (1)受力分析是基础．在受力分析时是否考虑重力必须注意题目条件． (2)运动过程分析是关键．在运动过程分析中应注意物体做直线运动，曲线运动及圆周运动、类平抛运动的条件． (3)根据不同的运动过程及物理模型选择合适的物理规律列方程求解． (1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1. (2)粒子第n次经过电场时电场强度的大小En. (3)粒子第n次经过电场所用的时间tn. (4)假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零．请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值)． * * 带电粒子在复合场中的运动 一、复合场 1．复合场是指电场、_____和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在． 磁场 2．三种场的比较 力的特点 功和能的特点 重力场 大小：G＝____ 方向：_________ 重力做功与路径_____重力做功改变物体的__________ 静电场 大小：F＝____ 方向：a.正电荷受力方向与场强方向_____ b.负电荷受力方向与场强方向_____ 电场力做功与路径______W＝_____ 电场力做功改变________ 磁场 洛伦兹力F＝_____方向符合_____定则 洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的_____ mg 竖直向下 无关 重力势能 qE 相同 相反 qvB 左手 无关 qU 电势能 动能 3.带电粒子在复合场中的运动分类 (1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于_____状态或做____________． (2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小_____，方向_____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________运动． (3)当带电体所受合力大小与方向均变化时，将做非匀变速曲线运动，这类问题一般只能用_____关系来处理． 静止 匀速直线运动 相等 相反 匀速圆周 能量 二、电场磁场分区域应用实例 1．电视显像管 电视显像管是应用电子束_______ (填“电偏转”或“磁偏转”)的原理来工作的，使电子束偏转的_____ (填“电场”或“磁场”)是由两对偏转线圈产生的．显像管工作时，由_____发射电子束，利用磁场来使电子束偏转，实现电视技术中的_____，使整个荧光屏都在发光． 磁偏转 磁场 阴极 扫描 2．质谱仪 (1)构造：如图所示，由粒子源、_________、_________和照相底片等构成． 加速电场 偏转磁场 交流 相等 磁感应强度B 半径R 无关 垂直 qE＝qvB dvB 非磁性材料 电场力 洛伦兹力 4．霍尔效应：在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当_________与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了_______，这个现象称为霍尔效应．所产生的电势差称为霍尔电势差，其原理如下图所示． 磁场方向 电势差 一、“磁偏转”和“电偏转”的比较 电偏转 磁偏转 偏转条件 带电粒子以v⊥E进入匀强电场 带电粒子以v⊥B进入匀强磁场 受力情况 只受恒定的电场力 只受大小恒定的洛伦兹力 运动情况 类平抛运动 匀速圆周运动 做功情况 电场力既改变速度方向，也改变速度的大小，对电荷要做功 洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度的大小，对电荷永不做功 物理图象 二、带电粒子在复合场中常见的运动形式 1．带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，粒子做匀速直线运动或静止． 2．当带电粒子所受的合外力与运动方向在一条直线上时，粒子做变速直线运动． 3．当带电粒子受到的合外力大小恒定，方向始终和速度方向垂直时，粒子将做匀速圆周运动．常见的形式是重力和电场力的合力为零，洛伦兹力充当向心力． 4．当带电粒子所受的合外力的大小、方向均不断变化时，粒子将做变加速运动，此时一般只能用能量观点分析问题． 三、带电粒子在复合场中运动的分析