带电粒子在洛伦兹力下的运动小结

1、带电粒子在洛伦兹力下的运动【基本知识】F=qvB洛方向：【带电粒子在磁场中的运动】只受洛伦兹力，一般都是匀强磁场，且粒子速度垂直于磁场。方法提示：题型主要有单个粒子的运动，和多个粒子的运动，多个粒子时一般分大小不一样和速度不一样两种状况。解题要点是正确作出要点粒子的圆周运动的轨迹圆弧、找圆心、求半径。例题：（径向射入）一圆形磁场半径为r，磁感觉强度为B，以下列图，一电荷质量为m,带电量为-q，不计重力，以某速度从M点朝磁场圆心方向射入磁场，经N点射出磁场，已知粒子走开磁场时速度方向与入射时对比偏转了600，求粒子在磁场中运动的轨道半径R，运动的速度v，与运动时间t?MN例题：（临界）长为L，间

2、距也为L的两平行金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感觉强度为B,如图。今有质量为m，带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上，入射离子的速度大小应满足的条件是什么？【带电粒子在组合场中的运动】空间中的各个场不叠加，不过拼接。方法提示：按带电体的运动顺序分析出其运动轨迹与各段运动性质特色。注意每次进入另一个场时需重新分析其受力和运动。这种题常有的有电场合磁场组合、磁场和磁场组合等。粒子运动常拥有周期性。例题：在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感觉强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点o沿

3、着y轴正方向射出射出以后，第三次到达x轴时，它与点o的距离为L求此粒子射出时的速度v和运动的总行程s（重力不计）例题：以下列图，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，磁场的磁感觉强度为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的带正电荷的小球，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：电场强度E的大小和方向；小球从A点抛出时初速度v0的大小；A点到x轴的高度h。2）磁场

4、和磁场例题：【带电粒子在复合场中的运动】空间中同时存在两个以上的场，且有叠加。方法提示：有磁场和电场复合、磁场和重力场复合、电场和重力场复合与三场复合。要点是做好受力分析和运动过程分析。重力和电场力一般大小方向不变。洛伦兹力qvB总是与速度垂直，不做功。要擅长分析物体的速度、加速度、受力之间的动向变化关系。、电场和磁场速度选择器、磁场和重力场例题：有一质量为m、电荷量为q的带正电小球停在绝缘平面上，并处在磁感觉强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中，以下列图，为了使小球飘离平面，匀强磁场在纸面内挪动的最小速度应为多少？方向如何？例题：将倾角为的圆滑绝缘斜面搁置在一个足够大的磁感觉强度为B、磁场方

5、向垂直纸面向里的匀强磁场中，以下列图，一个质量为m，电荷量为q的带电体在斜面上由静止开始下滑，滑到某一位置开始离开斜面问：1）该带电体带何种电？2）物体走开斜面时的速度为多大？3）斜面最少有多长？变形：若物体带正电，求物体在斜面上运动的最大速度为多少？变形2：、磁场、重力场、电场三场叠加。特例1：保持直线运动。例题：质量为m，带电量为q的微粒，以速度v与水平方向成45角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，以下列图，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷。磁感觉强度的大小。特例2：保持匀速圆周运动。例题：已知质量为m的带电液滴，以速度v射入

6、相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动。以下列图。求：液滴在空间遇到几个力作用？液滴带电荷量与电性。液滴做匀速圆周运动的半径多大？其他一般状况：例题：以下列图，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A小球的动能同样B丝线所受的拉力同样C小球所受的洛伦兹力同样小球的向心加速度同样【本节课本提与模型】速度选择器：回旋加速器：如图是医用回旋加速器表示图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。现分别加速氘核24(1H)和氦核(2He)。以下

7、说法中正确的选项是()A它们的最大速度同样它们的最大动能同样C它们在D形盒中运动的周期同样仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能质谱仪：原理以下列图，a为粒子加速器，电压为U1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感觉强度为B1，板间距离为d；c为偏转分别器，磁感觉强度为B2，今有一质量为m，电荷量为+e的粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能经过速度选择器，粒子进入分别器后做半径为R的匀速圆周运动，求：（1）粒子的速度v；（2）速度选择器的电压U2；（3）粒子在磁感觉强度为B2磁场中做匀速圆周运动的半径R。磁流体发电：是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转变成电能。以下列图是磁流体发电机的

8、装置：A、B构成一对平行电极，两极间距为d，内有磁感觉强度为B的匀强磁场，现连续将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大批带正电和带负电的微粒，而整体呈中性)垂直发射入磁场，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，忽视两极之间的等效内阻，稳准时，磁流体发电机的电动势E_，设外电路电阻为R，则R上耗费的功率P_。【专题课后训练】（粒子能到达的X围问题）如图4，直线MN为磁场的界限，上方有垂直纸面向内的磁场。一大群带负电的同种粒子从O点出发，它们速率同样，朝各个不一样方向进入磁场，求粒子能到达的X围是如何的？这个X围面积最大是多少？（提示：先作出以下列图两个方向入射粒子的圆轨迹。）MoN2.（最小磁

9、场面积问题）一电荷质量为m,带电量为-q，以速度v从O点进入一个磁感觉度为B的圆形磁场，又从A点冲出磁场，已知粒子在A点的速度方向为x轴正方向，求满足条件的圆形磁场的最小面积？yAx（周期碰撞问题）如图10，一半径为r的圆环水平搁置在圆滑桌面上，环内有以下列图的匀强磁场，一电荷质量为m,带电量为-q的弹性小球，以大小为v的速度从孔M点朝磁场圆心方向射入磁场，小球与圆环内壁碰撞三次后又从孔M点射出磁场。（碰撞前后小球的速度大小不变，方向反向。）求圆形磁场的磁感觉强度多大？M4以下列图，一个带正电荷的物块m，由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来。已知物块与斜面与水平面间的动摩擦

10、因数同样，且不计物块经过B处时的机械能损失。先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D点停下来。后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D点停下来。则以下说法中正确的选项是()AD点必定在D点左边BD点必定与D点重合CD点必定在D点右边DD点必定与D点重合以下列图，设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一粒子在重力、电场力和洛伦兹力作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，以下说法正确的是()A这粒子必

11、带正电荷BA点和B点在同一高度C粒子在C点时速度最大D粒子到达B后，将沿曲线返回A点以下列图，有一混杂正离子束先后经过正交的电场、磁场所区和匀强磁场所区，假如这束正离子流在地域中不偏转，进入地域后偏转半径r同样，则它们必定拥有同样的()A速度B质量C电荷量D比荷1质量为m，电量为q带正电荷的小物块从半径为R的圆滑圆槽极点由静止下滑，整个装置处于电场强度4为E，磁感觉强度为B的地域内以下列图，则小物块滑究竟端时对轨道的压力为_。8以下列图，在水平的绝缘杆上套有质量为m，电荷量为q的带正电小环，相互垂直的匀强磁场和匀强电场方向均水平，且电场方向与杆平行，磁感觉强度为B，电场强度为E，小环与杆间的动摩擦因数为，若杆和磁场、电场所区足够大，小球由静止开始沿杆滑动，求小环匀速滑动的速度大小