山东省临朐实验中学高二物理 带电粒子在磁场中的运动习题课（四）学案.doc

山东省临朐实验中学高二物理学案：带电粒子在磁场中的运动习题课（四）5、带电粒子在复合场中的运动基础知识梳理：1复合场： 、 和重力场并存或两种场并存，或分区域并存粒子在复合场运动时要考虑 、 和重力作用2带电粒子在复合场中的运动分类(1)静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力 时，将处于静止状态或做匀速直线运动(2)匀速圆周运动当带电粒子所受的 与 大小相等、方向相反时，带电粒子在 的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动(3)较复杂的曲线运动当带电粒子所受的合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线(4)分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成3、带电粒子在复合场中运动的实例：速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔效应、质谱仪、回旋加速器等，请简要说明它们的工作原理。典例分析：例10、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线mn运动，如图所示，由此可以判断()a油滴一定做匀速运动b油滴可以做变速运动c如果油滴带正电，它是从m点运动到n点d如果油滴带正电，它是从n点运动到m点例11、如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为e，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为b，方向垂直纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面做匀速圆周运动，则可判断该带电质点()a带有电量为的正电荷b沿圆周逆时针运动c运动的角速度为d运动的速率为例12、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。已知一离子在电场力和洛伦兹力作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是（）abca这离子必带正电荷ba点和b点在同一高度c离子在c点时速度最大d离子到达b点后，沿原曲线返回a点例13、直角坐标系xoy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为b，方向垂直xoy平面向里，电场线平行于y轴一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的a点水平向右抛出，经x轴上的m点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的n点第一次离开电场和磁场，mn之间的距离为l，小球过m点时的速度方向与x轴正方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度e的大小和方向；(2)小球从a点抛出时初速度v0的大小；(3)a点到x轴的高度h.感悟总结：随堂检测：eb1、中同时存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c在场中做不同的运动。其中a静止，b向右做匀速直线运动，c向左做匀速直线运动，则三油滴质量大小关系为（）aa最大bb最大cc最大d都相等2、向如图所示的匀强电场（场强为e）和匀强磁场（磁感应强度为b）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0射入场区，则（）a若，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度b若，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度c若，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度d若，电子沿轨迹运动，射出场区时，速度3、如图，在磁感应强度为b的水平匀强磁场中，有一足够长的绝缘细棒oo在竖直面内垂直于磁场方向放置，细棒与水平面夹角为.一质量为m、带电荷量为q的圆环a套在oo棒上，圆环与棒间的动摩擦因数为，且tan.现让圆环a由静止开始下滑，试问圆环在下滑过程中：(1)圆环a的最大加速度为多大？获得最大加速度时的速度为多大？来源:z|xx|k.c