浙江省桐乡市高考物理一轮复习 复合场课件.ppt

如图所示 在xoy平面的第一象限有一匀强电场 电场的方向平行于y轴向下 在x轴和第四象限的射线oc之间有一匀强磁场 磁感应强度的大小为b 方向垂直于纸面向外 有一质量为m 带有电荷量 q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场 质点到达x轴上a点时 速度方向与x轴的夹角 a点与原点o的距离为d 接着 质点进入磁场 并垂直于oc飞离磁场 不计重力影响 若oc与x轴的夹角为 求1 粒子在磁场中运动速度的大小 2 匀强电场的场强大小 在平面直角坐标系xoy中 第i象限存在沿y轴负方向的匀强电场 在第iv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 如图所示 在坐标系oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀速磁场 场强大小为e 在其它象限中存在匀强磁场 磁场方向垂直于纸面向里 a是y轴上的一点 它到坐标原点o的距离为h c是x轴上的一点 到o的距离为l 一质量为m 电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从a点进入电场区域 继而通过c点进入磁场区域 并再次通过a点 此时速度方向与y轴正方向成锐角 不计重力作用 试求 粒子经过c点速度的大小和方向 磁感应强度的大小b 模型一 电场衔接磁场 对复合场问题的分类 按复合形式的不同分 1 偏转电场衔接匀强磁场 24 18分 如图所示 在y 0的空间中存在匀强电场 场强沿y轴负方向 在y 0的空间中 存在匀强磁场 磁场方向垂直xy平面 纸面 向外 一电量为q 质量为m的带正电的运动粒子 经过y轴上y h处的点p1时速率为v0 方向沿x轴正方向 然后 经过x轴上x 2h处的p2点进入磁场 并经过y轴上y 2h处的p3点 不计重力 求 l 电场强度的大小 2 粒子到达p2时速度的大小和方向 3 磁感应强度的大小 如图所示 在第一象限有一均强电场 场强大小为e 方向与y轴平行 在x轴下方有一均强磁场 磁场方向与纸面垂直 一质量为m 电荷量为 q q 0 的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的p点处射入电场 在x轴上的q点处进入磁场 并从坐标原点o离开磁场 粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于m点 已知op 不计重力 求 2 粒子从p点运动到m点所用的时间 1 m点与坐标原点o间的距离 如图甲所示 建立oxy坐标系 两平行极板p q垂直于y轴且关于x轴对称 极板长度和板间距均为l 第一四象限有磁场 方向垂直于oxy平面向里 位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m 电量为 q 速度相同 重力不计的带电粒子在0 3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压 不考虑极边缘的影响 已知t 0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时 刻经极板边缘射入磁场 上述m q l t0 b为已知量 不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况 1 求电压u的大小 2 求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径 3 何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短 求此最短时间 如图 空间存在匀强电场和匀强磁场 电场方向为y轴正方向 磁场方向垂直于xy平面 纸面 向外 电场和磁场都可以随意加上或撤除 重新加上的电场或磁场与撤除前的一样 一带正电荷的粒子从p x 0 y h 点以一定的速度平行于x轴正向入射 这时若只有磁场 粒子将做半径为r0的圆周运动 若同时存在电场和磁场 粒子恰好做直线运动 现在 只加电场 当粒子从p点运动到x r0平面 图中虚线所示 时 立即撤除电场同时加上磁场 粒子继续运动 其轨迹与x轴交于m点 不计重力 求 2 m点的横坐标xm 粒子到达x r0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离 如图所示 在xoy平面上内 x轴上方有磁感应强度为b 方向垂直xoy平面指向纸里的匀强磁场 x轴下方有场强为e 方向沿y轴负方向的匀强磁场 现将一质量为m 电量为e的电子 从y轴上m点由静止释放 要求电子进入磁场运动可通过x轴上的p点 p点到原点的距离为l 求 m点到原点o的距离y要满足的条件 模型一 电场衔接磁场 对复合场问题的分类 按复合形式的不同分 2 加速电场衔接匀强磁场 1 偏转电场衔接匀强磁场 如图所示 两个共轴的圆筒形金属电极 外电极接地 其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a b c d 外筒的半径为r0 在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场 磁感强度的大小为b 在两极间加上电压 使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场 一质量为m 带电量为 q的粒子 从紧靠内筒且正对狭缝a的s出发 初速为零 如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点s 则两电极之间的电压u应是多少 不计重力 整个装置在真空中 质量m 电量 q粒子在环中做半径r的圆周运动 带孔极板a b原来电势都为零 每当粒子飞经a板时 a板电势升高为 u b板电势仍保持为零 粒子在两板间电场中得到加速 每当粒子离开b板时 a板电势又降为零 粒子绕行半径不变 1 设t 0时粒子静止在a板小孔处 求粒子绕行n圈回到a板时获得的总动能en 2 求粒子绕行第n圈时的磁感应强度bn 3 求粒子绕行n圈所需的总时间tn 极板间距远小于r 4 在粒子绕行的整个过程中 a板电势是否可以始终保持为 u 为什么 模型二 磁场衔接磁场 对复合场问题的分类 按复合形式的不同分 如图所示 在一个圆形区域内 两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径a2a4为边界的两个半圆形区域 中 a2a4与a1a3的夹角为60 一质量为m 带电量为 q的粒子以某一速度从 区的边缘点a1处沿与a1a3成30 的方向射入磁场 随后该粒子以垂直于a2a4的方向经过圆心o进入 区 最后再从a4处射出磁场 已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t 求 区和 区中磁感应强度的大小 忽略粒子重力 在y 0 0 x a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场 在y 0 x a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场 两区域内的磁感应强度大小均为b 在o点有一处小孔 一束质量为m 带电量为q q 0 的粒子沿x轴经小孔射入磁场 最后扎在竖直和水平荧光屏上 使荧光屏发亮 入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值 已知速度最大的粒子在0 x a的区域中运动的时间与在x a的区域中运动的时间之比为2 5 在磁场中运动的总时间为7t 12 其中t为该粒子在磁感应强度为b的匀强磁场中作圆周运动的周期 试求两个荧光屏上亮线的范围 特点 1 两圆心与拐点在一条直线上 2 界线交点处速度与界限夹角都相等 模型三 电场衔接电场 对复合场问题的分类 按复合形式的不同分 模型四 电场和磁场混交 对复合场问题的分类 按复合形式的不同分 如图甲 mn为竖直放置的荧光屏 o为中点 oo 与荧光屏垂直 长度为l 在mn的左侧存在水平向里的匀强电场e 乙图是从左边荧光屏的平面图 建立直角坐标系 一束m q的粒子以相同初速v0从o 点沿o o方向射入电场区域 1 若再在mn左侧加一匀强磁场 使荧光屏上的亮点恰位于o 求磁感应强度b的大小和方向 2 如果b的大小不变 但方向变为与电场方向相同 则荧光屏上的亮点位于图中a点 已知a点的纵坐标为求 a点横坐标的数值 在场强为b的水平匀强磁场中 一质量为m 带正电q的小球在o点静止释放 小球的运动曲线如图所示 已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍 重力加速度为g 求 1 小球运动到任意位置p x y 处的速率v 2 小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym 3 当在上述磁场中加一竖直向上场强为e 的匀强电场时 小球从o静止释放后获得的最大速率vm 区域内磁感应强度b 电场强度方向水平向右 一带电量为 q 质量为m的微粒从a点沿光滑轨道以v0向右滑