带电粒子在组合场、复合场中的运动+高二下学期物理教科版选择性必修第二册

带电粒子运动分析

--组合场与复合场01带电粒子在组合场中的运动（一）先电场后磁场匀加速直线运动匀速圆周运动运动过程分析：电场中：__________________________磁场中：__________________________运动过程分析：电场中：__________________________磁场中：__________________________类平抛运动匀速圆周运动电场与磁场的组合（二）先磁场后电场匀速圆周运动匀减速直线运动运动过程分析：磁场中：___________________电场中：___________________运动过程分析：磁场中：______________________电场中：______________________匀速圆周运动类平抛运动(4)带电粒子先在磁场Ⅰ中做圆周运动，然后垂直进入磁场Ⅱ做圆周运动，如图所示。【答案】（1）（2）考向2磁场进电场(1)粒子的比荷；(2)粒子离开电场时速度的大小及方向；(3)粒子在磁场中运动的时间。考向3多次进出电场和磁场带电粒子在组合场中的运动02带电粒子在叠加场中的运动1、处理带电粒子在叠加场中的运动问题时,要做到“三个分析”(1)正确分析受力情况,重点明确重力是否不计和洛伦兹力的方向。(2)正确分析运动情况,常见的运动形式有:匀速直线运动、匀速圆周运动、一般变速曲线运动等。(3)正确分析做功情况,主要分析电场力和重力做的功,洛伦兹力一定不做功。带电粒子在叠加场中运动问题的分析方法叠加场的组成受力分析运动分析分段分析画出轨迹选择规律弄清电场、磁场、重力场叠加情况先场力、再弹力、后摩擦力注意运动情况和受力情况的结合粒子通过不同种类的场时，分段讨论匀速直线运动→平衡条件匀速圆周运动→牛顿运动定律和圆周运动规律复杂曲线运动→动能定理或能量守恒定律2.带电粒子在电场、磁场、重力场的复合场中可能做匀加速直线运动吗？若v∥B，则要求重力和电场力平衡若v、B不平行，则重力、电场力和洛伦兹力必然平衡若v∥B，则要求重力和电场力的合力与速度平行若v、B不平行，不能，即受洛伦兹力的直线运动，必然是匀速直线运动1.带电粒子在电场、磁场、重力场的复合场中可能做匀速直线运动吗？例1、

(多选)如图所示为一个质量为m、电荷量为+q

的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图像可能是图中的

()

AD有轨道约束的叠加场问题例2、如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里。一质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与磁场垂直、与电场成θ角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，已知重力加速度为g。（1）请判断微粒的带电性质（2）求电场强度E和磁感应强度B的大小正电荷考向1杆约束例3、(多选)如图所示,质量为m、带电荷量为+q的带电圆环套在足够长的绝缘杆上,杆与环之间的动摩擦因数为μ,杆处于正交的匀强电场和匀强磁场中,杆与水平电场的夹角为θ,若环能从静止开始下滑,则以下说法正确的是(

)A.环在下滑过程中,加速度不断减小,最后为零B.环在下滑过程中,加速度先增大后减小,最后为零C.环在下滑过程中,速度不断增大,最后匀速D.环在下滑过程中,速度先增大后减小,最后为零BC考向2斜面约束例4、如图所示,带电荷量为+q、质量为m的物块从倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑,磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外,求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移。(斜面足够长,取sin37°=0.6,cos37°=0.8)

ADF例5：如图所示，空间存在着匀强电场E和匀强磁场B组成的复合场．有一个质量为m、电荷量为＋q的带电小球，以一定的初速度v0水平向右运动，则带电小球在复合场中可能沿直线运动的是(

）无轨道约束的叠加场问题A．小球能够到达一样的高度B．小球到达最低点的时间相同C．小球到达最低点时所受合外力大小完全相同D．小球到达最低点时，重力做功相同答案：D例6：如图所示，半圆形粗糙绝缘轨道固定在竖直平面内，O为其圆心，两个端点M、N与O等高，匀强磁场方向与轨道平面垂直．现将同一个带负电的小球分两次从M点和N点由静止释放，下列说法中正确的是(

)练习．(多选)设空间存在竖直向下的匀强电场，垂直纸面向里的匀强磁场，如图8所示。已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，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，忽略重力，以下说法正确的是(

)A．离子必带正电荷B．A和B位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点ABC例5、如图所示，空间存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，现有一个质量为m的带电液滴在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是(

)A.液滴在运动过程中的速率不变B.液滴所带电荷一定为负电荷，电荷量大小为mg/EC.液滴一定沿顺时针方向运动D.液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动答案：ABC规律：带电粒子在电场、磁场、重力场叠加场中能做匀速圆周运动，必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力例6：如图所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图乙所示)，电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上．t＝0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点．Q为线段N