【三维设计】高三物理备考复习 第九章 第3单元 带电粒子在复合场中的运动课件 新人教版（广东专版） .ppt

理知识 第九章 提能力 第3单元 明考向 课堂考题领悟 课下综合提升 2 三种场的比较 应用升级 1 地球大气层外部有一层复杂的电离层 既分布有地磁场 也分布有电场 假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图9 3 1所示的电场和图9 3 1磁场 电场的方向在纸面内斜向左下方 磁场的方向垂直纸面向里 此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直 于电场和磁场射入该区域 不计重力作用 则在该区域中 有关该带电粒子的运动情况不可能的是 a 仍做直线运动b 立即向左下方偏转c 立即向右上方偏转d 可能做匀速圆周运动 解析 比较eq与bqv 因二者开始时方向相反 当二者相等时 a正确 当eq bqv时 向电场力方向偏 当eq bqv时 向洛伦兹力方向偏 b c正确 有电场力存在 粒子不可能做匀速圆周运动 d错 答案 d 应用升级 2 为监测某化工厂的污水排放量 技术人员在该厂的排污管末端安装了如图9 3 6所示的流量计 该装置由绝缘材料制成 长 宽 高分图9 3 6别为a b c 左右两端开口 在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为b的匀强磁场 在前后两个内侧面 分别固定有金属板作为电极 污水充满管口从左向右流经该装置时 电压表将显示两个电极间的电压u 若用q表示污水流量 单位时间内排出的污水体积 下列说法中正确的是 a 若污水中正离子较多 则前表面比后表面电势高b 若污水中负离子较多 则前表面比后表面电势高c 污水中离子浓度越高 电压表的示数将越大d 污水流量q与u成正比 与a b无关 答案 d 知识检索 电偏转 和 磁偏转 的比较 典题例析 例1 在平面直角坐标系xoy中 第 象限存在沿y轴负方向的匀强电场 第 象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场 磁感应强度为b 一质量为m 电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的m点以速度v0垂直于y轴射入图9 3 7电场 经x轴上的n点与x轴正方向成 60 角射入磁场 最后从y轴负半轴上的p点垂直于y轴射出磁场 如图9 3 7所示 不计粒子重力 求 1 m n两点间的电势差umn 2 粒子在磁场中运动的轨道半径r 3 粒子从m点运动到p点的总时间t 思路点拨 根据粒子在不同区域内的运动特点和受力特点画出轨迹 分别利用类平抛和圆周运动的分析方法列方程求解 1 电子经过x轴负半轴的坐标和此时速度方向与 x轴的方向的夹角 2 电子再次经过y轴负半轴的坐标 知识检索 分析带电粒子在复合场中的运动 解题的思路主要有两条线索 1 力和运动的关系 根据带电粒子所受的力 运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解 2 功能关系 根据场力及其他外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系解决问题 2 油滴在p点得到的初速度大小 3 油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标 审题指导 解答本题应注意以下三点 1 受力平衡 合外力为零 2 进入第一象限时受力情况 运动情况 3 画出油滴的运动轨迹 拓展训练 2 如图9 3 10所示 匀强电场场强e 4v m 方向水平向左 匀强磁场的磁感应强度b 2t 方向垂直纸面向里 质量m 1kg的带正电小物体a 从m点沿绝缘粗糙的竖直墙图9 3 10壁无初速度下滑 它滑行h 0 8m到n点时脱离墙壁做曲线运动 在通过p点瞬时a受力平衡 此时其速度与 水平方向成45 角 且p点与m点的高度差为h 1 6m g取10m s2 试求 1 a沿墙壁下滑时 克服摩擦力做的功wf是多少 2 p点与m点的水平距离s是多少 答案 1 6j 2 0 6m 1 双选 2012 南昌模拟 如图9 3 11为一 滤速器 装置的示意图 a b为水平放置的平行金属板 一束具有各种不同速率的电子沿水平图9 3 11方向经小孔o进入a b两板之间 为了选取具有某种特定速率的电子 可在a b间加上电压 并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场 使所选电子仍能沿水平直线oo 运动 由o 射出 不计重力作用 可能达到上述目的的办法是 a 使a板电势高于b板 磁场方向垂直纸面向里b 使a板电势低于b板 磁场方向垂直纸面向里c 使a板电势高于b板 磁场方向垂直纸面向外d 使a板电势低于b板 磁场方向垂直纸面向外 解析 电子能沿水平直线运动 则电子所受的电场力与洛伦兹力大小相等方向相反 当a板电势高于b板时 根据左手定则判断 磁场方向应垂直纸面向里 所以a正确c错误 当a板电势低于b板时 根据左手定则判断 磁场方向应垂直纸面向外 所以d正确b错误 答案 ad 2 2012 佛山模拟 如图9 3 12所示 某一真空室内充满竖直向下的匀强电场e 在竖直平面内建立坐标系xoy 在y0的空间内 图9 3 12将一质量为m的带电液滴 可视为质点 自由释放 此液滴则沿y轴的负方向 以加速度a 2g g为重力加速度 做匀加速直线运动 当液滴运动到坐标原点时 被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质 液滴所带电荷量和质量均不变 随后液滴进入y 0的空间运动 液滴在y 0的空间内的运动过程中 a 重力势能一定不断减小b 电势能一定先减小后增大c 动能不断增大d 动能保持不变 解析 带电液滴在y 0的空间内以加速度a 2g做匀加速直线运动 可知液滴带正电 且电场力等于重力 当液滴运动到坐标原点时变为负电荷 液滴进入y 0的空间内运动 电场力等于重力 液滴做匀速圆周运动 重力势能先减小后增大 电场力先做负功后做正功 电势能先增大后减小 动能保持不变 故选d 答案 d 3 2012 大同联考 如图9 3 13所示 宽度为l 0 8m的某一区域存在相互垂直的匀强电场e与匀强磁场b 其大小e 2 108n c b 10t 一带正电图9 3 13荷的粒子以某一初速度由m点垂直电场和磁场方向射入 沿直线运动 从n点离开 若只撤去磁场 则粒子从p点射出且速度方向发生了45 的偏转 求粒子的比荷 不计粒子的重力 答案 2 5 106c kg 4 2011 安徽高考 如图9 3