高中物理 第一章 静电场 带电粒子在复合场场中的运动（二）学案（无答案）新人教版选修3-1.doc

带电粒子在复合场场中的运动（二）要点：带电粒子重力的考虑（1）题目中有明确交代是否要考虑重力的（2）对于微观粒子，如电子、质子、离子等，一般不做特殊交代就可以不计重力；而对于一些实际物体，如带电小球，液滴，金属块等不做特殊交代时就要考虑重力（3）直接看不出是否要考虑重力，在进行受力分析与运动分析时，要由分析结果，先进行定性确定，再决定是否要考虑重力例题1：如图所示，虚线框中存在匀强电场E和匀强磁场B，它们相互正交或平行有一个带负电的小球从该复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪些复合场区域()变式练习1：如图所示，水平向右的匀强电场场强为E，垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B，一带电量为q的液滴质量为m，在重力、电场力和洛伦兹力作用下做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中正确的是（ ）A液滴可能带负电B液滴一定做匀速直线运动C不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线D液滴不可能在垂直电场的方向上运动例题2：如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中设小球的带电量不变，小球由静止下滑的过程中()A小球的加速度先增加后减小，最终为零B小球的速度一直增大，直到最后匀速C杆对小球的弹力一直减小D小球所受洛伦兹力一直增大，直到最后不变拓展：小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v-t图象如图所示，其中正确的是（ ）例题3：用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的小球，放在磁感应强度B=0.1T，方向如图所示的匀强磁场中，把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直，将小球由静止释放，小球便在竖直平直平面内摆动，当小球第一次摆到最低点时，悬线的拉力恰好为零（g=10m/s2）,试问：（1）小球带何种电荷？电荷量为多少？（2）当小球第二次经过最低点时，悬线对小球的拉力多大？例题4：如图所示，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.课后巩固：1. 质子和粒子在同一匀强磁场中做半径相同的圆周运动.由此可知质子的动能E1和粒子的动能E2之比E1：E2等于( ) A. 4：1 B. 1：1 C .1：2 D. 2：12. 如图，两个完全相同的带电粒子，以不同的速率同时射入一个正方形区域的匀强磁场中，则可以判断出它们的速率以及在磁场中运动的时间关系如下正确的是（ ）A B C D 3.一质子()和一电子()以相同的速度进入同一匀强磁场，则两者（ ）A.轨道半径不同，回转方向不同 B.轨道半径不同，回转方向相同C.轨道半径相同，回转方向不同 D.轨道半径相同，回转方向相同4. 一带电粒子，沿垂直于磁场的方向射人一匀强磁场，粒子的一段径迹如图 ，径迹上每一小段都可以看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小(电量不变)则可判定( )A粒子从a到b，带正电 B粒子从b到a，带正电C粒子从a到b，带负电 D粒子从b到a，带负电5.带电荷量为q的粒子以一定的速率垂直进入匀强磁场中，形成空间环形电流，当粒子速率增大时，环形电流的大小如何变化（ ）A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断6.（多选）一带电粒子磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它又顺利进入另一磁感应强度为2B的匀强磁场，则( ) A. 粒子的速率加倍，周期减半 B. 粒子的速率不变，轨道半径减小C. 粒子的速率减半，轨道半径减为原来的1/4 D. 粒子的速率不变，周期减半7.三个速率不同的同种带电粒子，沿一方向从如图长方形区域的匀强磁场上边缘射人，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为900，600，300，则它们在磁场中的运动时间之比t1：t2：t3，等于 ( )A1：1：1 B1：2：3C3：2：1 D2：3：18. 如图所示ab是一段弯管，其中心线是半径为R的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向如图所示，有一束粒子对准a端射入弯管，粒子有不同质量，不同速度，但都是二价正离子，下列说法中正确的是（ ）A、只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B、只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管C、只有动量（mv）大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D、只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管9. 如图所示，一个带负电的粒子以速度v由坐标原点射入磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与x轴、y轴均成45。已知该粒子电量为-q，质量为m，则该粒子通过x轴和y轴的坐标分别是多少？10