2015届高三物理一轮复习：带电粒子在复合场中的运动轨迹分析(共37张PPT).ppt

“微讲讲座”(八)带电带电 粒子在复合场场中 的运动轨动轨 迹分析 第八章 磁 场 第八章 磁 场 带电带电 粒子在复合场场中的运动动是历历年高考中的压轴题压轴题 ,所以明确 粒子的运动轨动轨 迹、类类型及判定方法对对于问题问题 的解决至关重要. 第八章 磁 场 2运动动条件解决思路 (1)匀速直线线运动动：粒子受到的合场场力为为零，用平衡条件列 方程 (2)匀变变速直线线运动动：一般情况下，带电带电 粒子沿电场线进电场线进 入匀强电场电场 ，且只受电场电场 力作用，用动动力学公式或动动能定 理列方程 (3)类类平抛运动动：带电带电 粒子垂直电场线进电场线进 入匀强电场电场 ，且 只受电场电场 力作用，用运动动的合成和分解加以解决 第八章 磁 场 (4)匀速圆圆周运动动：带电带电 粒子垂直进进入匀强磁场场，且只受 洛伦兹伦兹 力，用牛顿顿第二定律列方程带电带电 粒子垂直磁场场 进进入正交的磁场场、电场电场 、重力场场区域，列重力与电场电场 力平 衡方程和洛伦兹伦兹 力提供向心力方程 (5)变变加速曲线线运动动：带电带电 粒子在叠加场场中做曲线线运动动的过过 程中,洛伦兹伦兹 力的大小和方向均发发生变变化.一般列动动能定理方 程. 带电带电 粒子在复合场场中运动时动时 ,是上述两种或三种运动动的组组合, 因此要分段加以研究，关键键弄清粒子从一区域进进入另一区域 时时的位置、速度大小和方向 第八章 磁 场 如图图所示，一个带负电带负电 的粒子沿磁场边场边 界从A点射 出,粒子质质量为为m、电电荷量为为q，其中区域、内的匀强 磁场宽为场宽为 d,磁感应应强度为为B，区域宽宽也为为d，粒子从A点射 出后经过经过 、区域后能回到A点，不计计粒子重力. 第八章 磁 场 (1)求粒子从A点射出到回到A点经历经历 的时间时间 t. (2)若在区域内加一水平向左的匀强电场电场 且区域的磁感应应 强度变为变为 2B，粒子也能回到A点，求电场电场 强度E的大小 (3)若粒子经经、区域后返回到区域前的瞬间间使区域 的磁场场反向且磁感应应强度减半，则则粒子的出射点距A点的 距离为为多少？ 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 答案 见见解析 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 丙 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 答案 (1)7.2103 N/C (2)4 cm (3)3.86104 s 第八章 磁 场 (2013高考福建卷)如图图甲，空间间存在一范围围足够够大 的垂直于xOy平面向外的匀强磁场场，磁感应应强度大小为为B.让让 质质量为为m，电电荷量为为q(q0)的粒子从坐标标原点O沿xOy平面 以不同的初速度大小和方向入射到该该磁场场中不计计重力和粒 子间间的影响 第八章 磁 场 (1)若粒子以初速度v1沿y轴轴正向入射，恰好能经过经过 x 轴轴上的 A(a，0)点，求v1的大小 (2)已知一粒子的初速度大小为为v(vv1)，为为使该该粒子能经过经过 A(a，0)点,其入射角(粒子初速度与x轴轴正向的夹夹角)有几个? 并求出对应对应 的sin 值值 (3)如图图乙，若在此空间间再加入沿y轴轴正向、大小为为E的匀强 电场电场 ,一粒子从O点以初速度v0沿y轴轴正向发发射研究表明：粒 子在xOy平面内做周期性运动动，且在任一时时刻，粒子速度的x 分量vx与其所在位置的y坐标标成正比，比例系数与场场强大小E 无关求该该粒子运动过动过 程中的最大速度值值vm. 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 1(2014郑郑州质检质检 )如图图所示，中轴线轴线 PQ将矩形区域MNDC 分成上、下两部分，上部分充满满垂直纸纸面向外的匀强磁场场， 下部分充满满垂直纸纸面向里的匀强磁场场，磁感应应强度皆为为B.一 质质量为为m、带电带电 荷量为为q的带带正电电的粒子从P点进进入磁场场， 速度与边边MC的夹夹角30.MC边长为边长为 a，MN边长为边长为 8a，不 计计粒子重力求： 第八章 磁 场 (1)若要该该粒子不从MN边边射出磁场场，其速度最大是多少； (2)若要求该该粒子恰从Q点射出磁场场，其在磁场场中的运行时间时间 最少是多少 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 2. (2014襄阳调调研)如图图所示，圆圆心为为坐标标原点O、半径为为R 的圆圆将xOy平面分为为两个区域，即圆圆内区域和圆圆外区域. 区域内有方向垂直于xOy平面的磁感应应强度为为B1的匀强磁 场场.平行于x轴轴的荧荧光屏垂直于xOy平面,放置在y2.2R的位 置.一束质质量为为m、电电荷量为为q、动动能为为E0的带带正电电的粒子从 坐标为标为 (R，0)的A点沿x轴轴正方向射入区域，当区域内 无磁场时场时 ，粒子全部打在荧荧光屏上坐标为标为 (0，2.2R)的M点 ，且此时时，若将荧荧光屏沿y轴负轴负 方向平移，粒子打在荧荧光屏 上的位置不变变 第八章 磁 场 若在区域内加上方向垂直于xOy平面的磁感应应强度为为B2的 匀强磁场场，上述粒子仍从A点沿x轴轴正方向射入区域，则则粒 子全部打在荧荧光屏上坐标为标为 (0.4R，2.2R)的N点求： 第八章 磁 场 (1)打在M点和N点的粒子的运动动速度v1、v2的大小； (2)B1、B2的大小和方向； (3)若将区域中的磁场场撤去，换换成平行于x轴轴的匀强电场电场 ， 仍从A点沿x轴轴正方向射入区域的粒子恰好也打在荧荧光屏的 N点，则电场则电场 的场场强为为多大？ 第八章 磁 场 第八章 磁 场 答案见见解析 第八章 磁 场 第八章 磁 场 第八章 磁 场 (1