带电粒子在复合场中的运动

1、1,带电粒子在复合场中的运动,专题八,2,近几年高考试题中,涉及本讲内容的频度极高，特别是计算题，题目难度大，涉及面广.试题多把电场和磁场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、圆周运动规律、功能关系揉合在一起.主要考查考生的空间想象能力、分析综合能力以及运用数学知识解决物理问题的能力. 以考查考生综合分析和解决复杂问题的能力.,考情预测与分析,3,电场,带 电 粒 子,受 力 分 析,合外力为0时，粒子静止或做匀速直线运动,合外力与运动方向相同或相反，粒子将做直线运动,合外力大小恒定，充当向心力时，粒子做匀速圆周运动,合外力的大小和方向均不变，且与初速度方向成一夹角时，带电粒子做抛体运动,合外力的

2、大小、方向随时间或空间变化时，要分段分解处理，化复杂问题为多个简单问题的组合,磁场,重力,考点知识结构,4,带电粒子在复合场中的直线运动,质量为m，电荷量为+q的小球以初速度 与水平 方向成角斜向上射出，如果在空间加上一定大小的匀强电 场和匀强磁场后，能保证小球沿 方向做匀减速直线运动， 求（1）所加匀强电场的最小值和匀强磁场的方向， （2）电场最小时，匀减速的加速度等于多少， （3）加了这两个场后，经多长时间速度变为零?,5,2如图所示，在一正交的电场和磁场中，一带电荷量为q、质量为m的金属块沿倾角为的粗糙绝缘斜面由静止开始下滑已知电场强度为E，方向竖直向下；磁感应强度为B，方向垂直纸面向里

3、；斜面的高度为h金属块滑到斜面底端时恰好离开斜面，设此时的速度为v，则() A金属块从斜面顶端滑到底端的过程中，做的是加速度逐渐减小的加速运动 B金属块从斜面顶端滑到底端的过程中，机械能增加了qEh C金属块从斜面顶 端滑 到 底 端的 过 程中， 机械能增加了 mv2mgh D金属块离开斜面后将做匀速圆周运动 产生多少热量？,答案C,6,7,在平面直角坐标 系xOy中，第象限存在沿y轴负方向的匀强 电场，第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

4、场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图67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.,例三,8,9,10,11,(1)带电粒子在复合场中做直线运动时，要判断是否为匀速直线运动，如果有洛伦兹力存在的直线运动，一般为匀速直线运动.(2)带电粒子在复合场中的匀速圆周运动，往往是除洛伦兹力以外，其他力的合力为零的情况，这时要注意挖掘潜在条件.,二、带电粒子在组合场或复合场中运动的实例 1.质谱仪 (1)用途：测量带电粒子的质量和分析同位素. (2)原理：如图 8-3-1 所示，先用电场加速，再

5、进入磁场偏,2.回旋加速器 (1)用途：产生大量高能量带电粒子. (2)原理：如图 8-3-2 所示，电场用来对粒子加速，磁场用 来使粒子回旋从而能反复加速；回旋加速器中所加交变电压的 频率 f 与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等；回旋加速器最,粒子电量、质量和磁感应强度一定的情况下，回旋加速器的半 径 R 越大，粒子的能量就越大. 图 8-3-2,3.速度选择器(如图 8-3-3 所示) 图 8-3-3 (1)平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 互相垂直.这种装置 能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器. (2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 qE,qvB，即 v_，与粒子的电性、电荷量和质量无关.,4.磁流体发电机 (1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为,电能.,正,(2)根据左手定则，如图 8-3-4 所示的 B 板是发电机_极. (3)磁流体发电机两极板间的距离为 l，等离子体速度为 v， 磁场磁感应强度为 B，则两极板间能达到的最大电势差 UBlv. 图 8-3-4,5.电磁流量计 电磁流量计的构造和原理：如图 8-3-5 所示，一圆形(也可 是其他形状)导管的直径为 d，用非磁性材料制成，其中有可以 导电的液体在管内流动，