高中物理带电粒子在复合场中的运动课件人教版选修三带电粒子在复合场中的运动.ppt

09高考物理第二轮专题复习 带电粒子在电磁场 复合场 中的运动 高考地位 本专题是电场和磁场知识的深化和提高 以复合场中的粒子为背景 研究带电粒子在其中的运动 能量和相互作用等力电综合问题 是高考的必考内容 一 电场和磁场的边界相联的题目 09高考物理第二轮专题复习 例1 例2 二 电磁场和重力场相结合的题目 例6 例3 例4 例5 典型例题 例1 如图所示 在半径为r的圆形区域内 存在磁感应强为b 方向垂直纸面向里的匀强磁场 a b c三点将圆周等分 三对间距为d的平行金属板通过三点分别与圆相切 切点处有小孔与磁场相通 板间电压均为u 一个质量为m 电量为 q的粒子从s点由静止开始运动 经过一段时间又回到s点 不计重力 试求 1 电压u和磁感应强度b应满足什么关系 2 粒子从s点出发后 第一次回到s点所经历的时间 例2 一个质量为m 电量为q的带电粒子以一定的初速度v0垂直于电场强度方向飞入场强为e 宽度为d的匀强偏转电场区 飞离电场区时运动方向的偏转角为 如图 a 所示 如果该带电粒子以同样速度垂直飞进同样宽度的匀强磁场区 飞离磁场区时运动方向偏转角也为 如图 b 所示 试求磁感强度b的大小 不计重力 典型例题 例3 如图所示 在某个空间内有水平方向相互垂直的匀强磁场和匀强电场 电场强度e 2v m 磁感强度b 1 25t 有一个质量m 3 10 4kg 带电量q 2 10 3c的微粒 在这个空间内做匀速直线运动 假如在这个微粒经过某条电场线时突然撤去磁场 那么当它再次经过同一条电场线时 微粒在电场线方向上移动了多大距离s 典型例题 电磁场和重力场相结合 典型例题 典型例题 典型例题 例4 已知一个质量为m 电量为 q的小球套在一竖直放置的杆上 小球与杆之间的动摩擦因数为 水平方向存在场强为 的匀强电场和磁感强度为 的匀强磁场 小球由静止开始运动 求小球在运动过程中最大速度和最大加速度 典型例题 例5 如图所示 固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中 轨道圆弧半径为r 磁感应强度为b 方向垂直于纸面向外 电场强度为e 方向水平向左 一个质量为m的小球 可视为质点 放在轨道上的c点恰好处于静止 圆弧半径oc与水平直径ad的夹角为a sin 0 8 1 求小球带何种电荷 电荷量是多少 并说明理由 2 如果将小球从a点由静止释放 小球在圆弧轨道上运动时 对轨道的最大压力的大小是多少 例6 空间分布着图示的匀强磁场b和匀强电场e 一带电粒子质量为m 电量为q的电子 从a点由静止释放后经电场加速进入磁场 穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回a点而重复前述过程 求中间磁场的宽度d和粒子的运动周期 典型例题 解析 1 带电粒子在电场中加速 由动能定理 可得 带电粒子在磁场中偏转 由牛顿第二定律 可得 由以上两式 可得 可见在两磁场区粒子运动半径相同 如图所示 三段圆弧的圆心组成的三角形 o1o2o3是等边三角形 其边长为2r 所以中间磁场区域的宽度为 2 在电场中 在中间磁场中运动时间 在右侧磁场中运动时间 则粒子第一次回到o点的所用时间为 课堂小结 小结 解决复合场运动