《带电粒子在复合场中的运动》课件.pptxVIP

《带电粒子在复合场中的运动》;带电粒子在复合场中的运动综合了洛伦兹力、牛顿运动定律、匀速圆周运动、功能关系等知识，同时对于数学的运算能力、空间想象能力、作图能力都有较高要求，是高考命题的热点和重点．

一、带电粒子在组合场中的运动

1．分阶段(分过程)按照时间顺序和进入不同的区域分成几个不同的阶段．

2．受力和运动分析，主要涉及两种典型运动，如下所示．;3．用规律．;例1如图所示，在x0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E＝0.2N/C；在x0的空间中，存在垂直xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B＝3.14T．一带负电的粒子(比荷为1600C/kg)，在x＝0.1m处的d点以v0＝8m/s的初速度沿y轴正方向

开始运动，不计带电粒子的重力．求：

(1)带电粒子经多长时间第一次进入磁场，

进入磁场时速度多大？带电粒子开始运动后

第一次进入磁场时距O点的距离是多少？

(2)带电粒子第一次进入磁场后经多长时间再次返回电场？;二、带电粒子在叠加场中的运动

1．弄清叠加场的组成．

2．进行受力分析．

3．确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．

4．对于粒子连续通过几个不同种类的场时，要分阶段进行处理．;5．画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．

(1)当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解．

(2)当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，应用牛顿运动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．

6．对于临界问题，注意挖掘隐含条件．;三、带电粒子在交变场中的运动

1．解决带电粒子在交变电场、磁场中的运动问题时，关键要明确粒子在不同时间段内、不同区域内的受力特点，对粒子的运动情景、运动性质做出判断．

2．这类问题一般都具有周期性，在分析粒子运动时，要注意粒子的运动周期、电场周期、磁场周期的关系．

3．带电粒子在交变电磁场中运动仍遵循牛顿运动定律、运动的合成与分解、动能定理、能量守恒定律等力学规律．;例3在如图甲所示的正方形平面Oabc内存在着垂直于该平面的匀强磁场，磁感应??度的变化规律如图乙所示．一个质量为m、带正电荷量为q的粒子(不计重力)，在t＝0时刻平行于Oc边从O点射入磁场中．已知正方形边长为L，磁感应强度的大小为B0，规定磁场向外的方向为正．求：;(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的周期T0；

(2)若带电粒子不能从Oa边界射出磁场，磁感应强度变化周期T的最大值；

(3)要使带电粒子从b点沿着ab方向射出磁场，满足这一条件的磁感应强度变化的周期T及粒子射入磁场时的速度大小v0.;丢分题1一通电直导体棒用两根绝缘轻质细线悬挂在天花板上，静止在水平位置(如正面图)．现在通电导体棒所处位置加上匀强磁场，使导体棒能够静止在偏离竖直方向θ角(如侧面图)的位置．如果所加磁场的强弱不同，则磁场方向的范围是(以下选项中各图均是在侧面图的平面内画出的，磁感应强度的大小未按比例画) ();易错分析：对左手定则的理解不够，认为磁场方向就是安培力的方向．

正确解答：要使导体棒能够静止在偏离竖直方向θ角(如侧面图)的位置，则安培力应该在由竖直向上顺时针转到沿细线向下的范围内，可以竖直向上(此时绳刚好没有拉力)，但不能沿细线向下(此时重力无法平衡)；再由左手定则可知磁感应强度应该在由水平向右顺时针转到垂直于细线向下的范围内，但不能沿垂直于细线向下，C正确．

答案：C;防错对策：熟悉掌握利用左手定则判断安培力方向的方法，理解左手定则中的拇指和四指所对应物理量，能通过左手定则判定磁场与电流不垂直时的安培力方向．;丢分题2(多选)如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是 ()

A．电子在磁场中运动时间越长，

其轨迹线越长

B．电子在磁场中运动时间越长，

其轨迹线所对应的圆心角越大

C．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹不一定重合

D．电子的速率不同，它们在磁场中运动的时间一定不相同;易错分析：对带电粒子在匀强磁场中的运动规律不够熟悉，不能根据具体情况进行具体分析，误认为运动时间越长则轨迹也越长，误认为运动时间完全由运动速率决定．;答案：BC;防错对策：熟练掌握带电粒子在仅受洛伦兹力作用下做匀速圆周运动的半径公式和周期公式，能够根据公式分析粒子运动的速率、转过的圆心角、轨迹的弧长等物理量与粒子在磁场中运动时间的关系．分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题时，要注意会不会有多种运动情况发生．形成多解情况的主要原因有：磁场方向不确定，临界状态不唯一，带电粒子电性不确定，粒子运动的周期性．这些情况在做题时需多加注意．;类型 对带电粒子在复合场中运动的情况分析不清;易错分析：对粒子