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带电粒子在复合场中的运动 姓名 班级 【学习目标】知识与技能:在复合场问题中,会利用动力学分析带电粒子的运动状态。过程与方法:1.在探究中体会处理复合场问题的一般思路和方法; 2.在纠错对比中掌握正确的解题步骤和方法,认识错误的原因,形成良好的解题习惯。情感态度与价值观:通过对带电粒子在复合场中运动的分析,体会运动与力的相互影响,感受物理的和谐之美。【思维探究】探究一:例1 匀强电场水平向右,一带电微粒沿直线AB与水平方向成45斜向上运动,则该微粒在从A运动到B的过程中,其能量变化为( )A 动能增大,电势能减小B 动能减小,电势能减小C 动能减小,电势能增大D 动能增大,电势能增大探究二:若将电荷变为正电荷,其他条件不变,带电微粒将做什么运动呢? 探究三:若要使带正电微粒沿着AB直线作直线运动,要在垂直纸面的方向加一个怎样的匀强磁场呢?探究四:若该带正电的微粒沿AB直线作匀速直线运动的过程中,突然电场变为竖直向上,电荷又做何运动?方法点拨:带电粒子在复合场中的运动实质是力学问题,关键是进行受力分析,结合运动状态得出粒子的运动轨迹。【拓展应用】例2:如图所示坐标系中,第象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第象限有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第象限电场相等。一质量为m,电荷量为q的质点a,从y轴上y=h处的P1点以一定速度沿x轴负方向抛出,经过x=-2h处的P2点进入第象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上方y=-2h的P3点进入第象限,求质点a到达点P2时速度的大小和方向求电场强度和磁感应强度的大小质点a进入第象限且速度减为零时的位置坐标方法点拨:1.带电粒子在两个场边界穿越时,穿越前后的速度(大小、方向)相同是关键;2.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心的确定是关键;3.合力和速度的方向是判断做直线运动还是曲线运动的关键。例3:有竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道,其上半部分处于竖直向下、场强为E的匀强电场中,下半部分处于垂直水平面向里的匀强磁场中。质量为m,带正电q的小球从轨道水平直径的M端由静止释放,若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零,求:磁感应强度B的大小 小球对轨道
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