《备考指南 一轮物理 》课件_第9章 能力课.pptx

;;知识梳理回顾;知识一;2.常见的运动情况

(1)带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，粒子将处于________状态或做____________运动．

(2)当带电粒子所受的合外力时刻指向某个点充当向心力且合外力大小不变时，粒子将做____________运动(如电场力和重力相平衡，洛伦兹力提供向心力)．

(3)当带电粒子所受的合外力大小、方向均不断发生变化时，则粒子将做非匀变速曲线运动．

(4)带电粒子在绝缘杆或者绝缘斜面的束缚下的运动．

;【小题自测】

1．(2020年咸阳模拟)如图所示，在MN、PQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向外，电场在图中没有标出．一带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点．则小球 ()

A．一定带正电

B．受到电场力的方向一定水平向右

C．从a到b过程中克服电场力做功

D．从a到b过程中可能做匀加速运动

;【解析】如图所示，因重力的方向和磁场方向已确定，若小球带正电，则根据左手定则可知洛伦兹力的方向．要使小球做直线运动，则电场力与重力及洛伦兹力应平衡．若带负电，三者仍能处于平衡，故A、B错误．从图中可知，电场力总是做负功，故C正确．根据题意可知，小球做直线运动，由于洛伦兹力与速度的关系，可确定小球一定做匀速直线运动，故D错误．

;知识二;2.回旋加速器

(1)构造：如图所示，D1、D2是半圆形金属盒，D形盒的缝隙处接________电源．D形盒处于匀强磁场中．

;相等;非磁性材料;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________．这种现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电势差．其原理如图所示．

;内能;垂直;【小题自测】

2．(2021年淄博名校模拟)如图所示的速度选择器中有正交的电场和磁场．有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中，并沿直线运动(不考虑重力作用)．则此粒子 ()

A．一定带正电

B．一定带负电

C．可能带正电或负电，也可能不带电

D．一定不带电

;题点各个击破;1.带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况

(1)磁场力、重力并存

①若重力和洛伦兹力平衡??则带电粒子做匀速直线运动．

②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电粒子将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒．

;(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)

①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电粒子做匀速直线运动．

②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电粒子将做复杂的曲线运动．因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题．

(3)电场力、磁场力、重力并存

①若三力平衡，一定做匀速直线运动或静止．

②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动．

③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动．因洛伦兹力不做功，可用能量守恒定律或动能定理求解问题．

;2.带电粒子在复合场中有约束情况下的运动

带电粒子在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动．此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果．

;例1如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc，已知在该区域内，a在纸面???做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是 ()

A．ma＞mb＞mc

B．mb＞ma＞mc

C．mc＞ma＞mb

D．mc＞mb＞ma

【答案】B

;【解析】设三个微粒的电荷量均为q，a在纸面内做匀速圆周运动，说明洛伦兹力提供向心力，重力与电场力平衡，则mag＝qE，①

b在纸面内向右做匀速直线运动，三力平衡，则

mbg＝qE＋qvB， ②

c在纸面内向左做匀速直线运动，三力平衡，则

mcg＋qvB＝qE， ③

比较①②③式得mbmamc，B正确．

;一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出．不计重力．

(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；

(2)求该粒子从M点入射时速度的大小．

;解：(1)粒子运动的轨迹如图甲所示．(粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称)

;(2)粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动．设粒子从M点射入时速度的大小为v0，在下侧电场中运动的时间为t，加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为θ，如图乙所示，速度沿电场方向的分量为v1.

根据牛顿第二定律有qE＝m