习题课3　带电粒子在复合场中的运动 教学课件.ppt

[答案](1)2.5×10－4T(2)1.1×10－2m8.8×10－18J[针对训练3]空间存在一匀强磁场B，其方向垂直于纸面向里，另有一个点电荷＋Q形成的电场，如图所示，一电荷量为－q的粒子以初速度v0从某处垂直于电场、磁场方向入射，初位置到点电荷的距离为r，则粒子在电磁场中的运动轨迹不可能为()A．以点电荷＋Q为圆心，以r为半径的在纸平面内的圆周B．开始阶段在纸面内向右偏转的曲线C．开始阶段在纸面内向左偏转的曲线D．沿初速度v0方向的直线√解析：当电场力大于洛伦兹力时，如果电场力和洛伦兹力的合力刚好提供向心力，A不符合题意；如果电场力与洛伦兹力的合力大于所需向心力，C不符合题意；当电场力小于洛伦兹力时，B不符合题意；由于电场力方向变化，合力方向不会总与v0方向在一条直线上，故D符合题意。[针对训练4](多选)如图，空间中同时存在着水平向右的匀强电场和水平方向的匀强磁场，磁场方向与电场方向垂直。一带电微粒在该区域刚好能沿直线ab向上运动，则微粒()?A．带正电B．做匀速直线运动C．在运动过程中电势能减少D．在运动过程中机械能减少√√解析：因为带电微粒受到重力、电场力以及洛伦兹力的作用做直线运动，所以带电微粒一定做匀速直线运动，故B正确；带电微粒的受力示意图如图所示。?根据受力分析可知，带电微粒受的电场力和电场线方向相反，所以带电微粒带负电，由于带电微粒运动过程中电场力对带电微粒做正功，所以电势能减小，带电微粒运动过程中动能不变，重力势能变大，所以机械能增加，故C正确，A、D错误。请做：分层演练素养达标word部分：点击进入链接本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放第一章安培力与洛伦兹力*返回导航下一页上一页物理第一章安培力与洛伦兹力习题课3带电粒子在复合场中的运动01典题分类讲练结合02分层演练素养达标题型一带电粒子在组合场中的运动?带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场或从磁场到电场的运动。通常按时间的先后顺序分成若干个小过程，在每一运动过程中从粒子的受力、受力方向和速度方向的关系入手，分析粒子在电场中做什么运动，在磁场中做什么运动。(1)带电粒子在匀强电场中运动①若初速度v0与电场线平行，粒子做匀变速直线运动；②若初速度v0与电场线垂直，粒子做类平抛运动。(2)带电粒子在匀强磁场中运动①若初速度v0与磁感线平行，粒子做匀速直线运动；②若初速度v0与磁感线垂直，粒子做匀速圆周运动。(3)解决带电粒子在组合场中的运动问题的一般思路【例1】如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M(L，0)点，磁场方向垂直于坐标平面向外。一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q(－2L，－L)点以速度v0沿x轴正方向射入，恰好从坐标原点O进入磁场，从P(2L，0)点射出磁场，不计粒子重力，求：(1)电场强度与磁感应强度大小的比值；(2)粒子在磁场与电场中运动时间的比值。【例2】如图所示建立空间三维坐标系Oxyz，四个平行于yOz平面的理想场分界面把x0的区域分成间距均为L的三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，最左侧界面与yOz平面重合。整个空间中存在着沿y轴正方向的匀强电场，电场强度E的大小未知。有一质量为m、电荷量为＋q的小油滴静止在坐标原点O。已知重力加速度为g，忽略空气阻力和运动过程中油滴的电荷量变化。[针对训练1]如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B，某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)大小为k，由静止开始经电压为U的电场加速后，从O点垂直射入磁场，又从P点穿出磁场。下列说法正确的是(不计粒子所受重力)()A．如果只增加U，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场B．如果只减小B，粒子可以从ab边某位置穿出磁场C．如果既减小U又增加B，粒子可以从bc边某位置穿出磁场D．如果只增加k，粒子可以从dP之间某位置穿出磁场√[针对训练2]平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，问：(1)粒子到达O点时速度的大小和方向；(2)电场强度和磁感应强度的大小之比。(2)设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，由牛顿第二定律可得F＝ma ⑧又F＝qe