专题：带电粒子在组合场中的运动电子版本

1、第一页，共9页。教学目标：教学目标：1知道什么是组合场，以及组合知道什么是组合场，以及组合场的特点。场的特点。2掌握带电粒子在组合场中的运掌握带电粒子在组合场中的运动动(yndng)分析的基本方法和分析的基本方法和思路。思路。第二页，共9页。知识知识(zh shi)回顾回顾末速度末速度v ： 221由mvqUmqUv21、带电粒子在匀强电场中做什么、带电粒子在匀强电场中做什么(shn me)运动？运动？a:若初速度若初速度 v0 =0，粒子，粒子(lz)做匀加速直线运动做匀加速直线运动.加速度：加速度：mFa mqEmdqU第三页，共9页。b：若：若v0 方向与匀强电场方向垂直，则做类平抛运方

2、向与匀强电场方向垂直，则做类平抛运动动(yndng)； 沿初速度方向做匀速直线运动沿初速度方向做匀速直线运动(yndng)； Vx = v0 x= v0 t 垂直于初速度方向做初速度为零的匀加速直线运垂直于初速度方向做初速度为零的匀加速直线运动动(yndng)；atvydmvqUl00tanvvydmvqUl20221aty dmvqUl2022速度速度(sd)的夹角的夹角第四页，共9页。2、带电粒子垂直、带电粒子垂直(chuzh)射入匀强磁场中做什么射入匀强磁场中做什么运动？运动？ 匀速圆周运动匀速圆周运动 （由洛伦兹力提供向心力）（由洛伦兹力提供向心力） 圆周运动半径：圆周运动半径：rvm

3、qv2BqBmvr BTmvrTqm2可知qB结合vr2圆周运动周期圆周运动周期(zhuq)：T2t在磁场中运动时间第五页，共9页。讨论讨论(toln)：如何如何(rh)研究带电粒子在电场、磁研究带电粒子在电场、磁场、重力场组成的组合场中的运动？场、重力场组成的组合场中的运动？1、组合场是指电场与磁场、组合场是指电场与磁场(cchng)（不计重力）同（不计重力）同时存在，但各位于一定的区域内且并不重叠的情况。时存在，但各位于一定的区域内且并不重叠的情况。带电粒子在一个场中只受一个场力的作用。带电粒子在一个场中只受一个场力的作用。 2、方法指导：、方法指导： 弄清过程，分段研究弄清过程，分段研究

4、。（要进行多过程问题。（要进行多过程问题的分析，一定要分别分析清楚带电粒子在各种场的分析，一定要分别分析清楚带电粒子在各种场区中的受力情况和运动情况。）区中的受力情况和运动情况。）第六页，共9页。抓住转折点。（需要找到粒子在不同场区中）抓住转折点。（需要找到粒子在不同场区中）运动运动(yndng)的关联量或运动的关联量或运动(yndng)变化转折点的隐含条件。变化转折点的隐含条件。一般来说，抓住两场区边界的速度方向是解决一般来说，抓住两场区边界的速度方向是解决此类问题的关键。此类问题的关键。画草图，列方程。（画出粒子运动画草图，列方程。（画出粒子运动(yndng)轨迹的草图轨迹的草图，根据不同

5、场区的运动，根据不同场区的运动(yndng)情况列方程，最后联立求情况列方程，最后联立求解。）解。）第七页，共9页。例1、如图所示，在x0y平面直角坐标系中，与x轴成 角过原点的虚线OP是磁场和电场的分界线，左侧为垂直(chuzh)直面向外，磁感应强度大小为B的匀强磁场区，右侧为与x轴成 角、场强大小为E的匀强电场区。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上N点以速度v0垂直(chuzh)磁场方向射入磁场， v0的方向与y轴成 角。不计粒子能在电场中做直线运动。求：（1）N点坐标；（2）粒子从释放到第三次到达虚线所经历的时间及位置坐标。0600600150第八页，共9页。课堂练习：课堂练习： 1、在如图所示的直角坐标系xoy中,矩形区域oabc内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=5.010-2T;第一象限内有沿y方向的匀强电场,电场强度大小为E=1.0105N/C.已知矩形区域oa边长为0.60m,ab边长为0.20m.在bc边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为=2.0106m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量(zhling)m=1.610-27kg,电荷量为q=+3.210-19kg,不计粒子重力,求：(计算结果保