高考物理大一轮复习第九章磁场能力课2带电粒子在复合场中的运动问题课件粤教版.ppt

1、能力课(2)带电粒子在复合场中的运动问题,角度1带电粒子在复合场中运动的应用实例,图1,A11 B12 C121 D144 解析设质子的质量和电荷量分别为m1、q1，一价正离子的质量和电荷量为m2、q2。对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得,答案D,图2,答案AC,图3,答案CD,解决实际问题的一般过程：,方法技巧,角度2带电粒子在组合场中的运动 “磁偏转”和“电偏转”的比较,图4,(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v1； (2)匀强电场的电场强度大小E； (3)粒子从开始到第三次经过x轴的时间t总。,解析(1)根据题意可知，大致画出粒子在复合场中的运动轨迹，如图所示：,【拓展延

2、伸1】改变电场方向 将【模拟示例2】中x轴下方的匀强电场方向改成与x轴负方向成45角，如图5所示，若粒子沿平行电场线方向进入电场，且粒子沿电场线移动的最大距离为h，求：,图5,(1)匀强电场的电场强度大小E； (2)粒子从开始到第三次经过x轴的时间t。 解析(1)带电粒子运动轨迹如图所示：,【拓展延伸2】改变释放点的位置 将【模拟示例2】中的带电粒子在a(2h，2h)点由静止释放，粒子第二次经过x轴时恰好过坐标原点O。求：,图6,(1)匀强电场的电场强度； (2)粒子从开始运动到第五次经过x轴时的时间。,解析(1)粒子运动轨迹如图所示：,“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题,方法技巧,图7

3、,(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值； (2)该粒子在电场中运动的时间。,解析(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动。设磁感应强度的大小为B，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动的半径为R0。由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得,角度3带电粒子在叠加场中的运动 1磁场力、重力并存 (1)若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。 (2)若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒。 2电场力、磁场力并存(不计重力) (1)若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。 (2)若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体做复杂的曲线运动，可用动能定理求解

4、。,3电场力、磁场力、重力并存 (1)若三力平衡，带电体做匀速直线运动。 (2)若重力与电场力平衡，带电体做匀速圆周运动。 (3)若合力不为零，带电体可能做复杂的曲线运动，可用能量守恒定律或动能定理求解。,图8,(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向； (2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。,图9,(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC； (2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf； (3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的

5、速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vP。,带电粒子在叠加场中运动的处理方法,方法技巧,1(多选)如图10所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，匀强电场方向竖直向下，有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。不计重力，则(),图10,A若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动 B若电子从右向左飞入，电子将向上偏转 C若电子从左向右飞入，电子将向下偏转 D若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动 解析若电子从右向左飞入，电场力向上，洛伦兹力也向上，所以向上偏，B选项正确；若电子从左向右飞入，电场力向上，洛伦兹力向下。由题意知电子受力平衡将做匀速直线运动，D选项正确。 答

6、案BD,2. (2016北京东城区模拟)如图11所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是(),图11,A组成A束和B束的离子都带负电 B组成A束和B束的离子质量一定不同 CA束离子的比荷大于B束离子的比荷 D速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外,答案C,图12,A它们的最大速度相同 B它们的最大动能相同 C两次所接高频电源的频率不相同 D仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能,答案A,4如图13所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，

7、有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成角，且，则下列说法中错误的是(),图13,A液滴一定做匀速直线运动 B液滴一定带正电 C电场线方向一定斜向上 D液滴有可能做匀变速直线运动,解析带电液滴做直线运动，且受到洛伦兹力的作用，这种直线运动必为匀速直线运动，如果液滴的运动是变加速直线运动，则合力必与该直线共线，不管速度大小如何变化，所受洛伦兹力大小必变化，所受合力将与直线L不再共线。液滴受力平衡，洛伦兹力必然垂直于直线向上，据洛伦兹力的方向及磁场方向可以判断液滴带正电，要想受力平衡，电场力方向必沿实线向上，D项错误。 答案D,5(2016广东九校联考)如图14所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d0.10 m，a、b间的电场强度E5.0105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B0.6 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。今有一质量为m4.81025 kg、电荷量为q1.61018 C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v01.0106 m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b