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1、磁 场,第 九 章,第3讲 带电粒子在复合场中的运动,知识梳理自测,1复合场与组合场： (1)复合场：电场、_、重力场共存，或其中某两场共存。 (2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场分时间段或分区域交替出现。,知识点,带电粒子在复合场、组合场中的运动,磁场,2带电粒子在复合场中运动情况分类 (1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于_状态或_状态。 (2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小_，方向_时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做_运动。 (3)较复杂的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小
2、和方向均变化，且与初速度方向不在_时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。 (4)分阶段运动：带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。,静止,匀速直线运动,相等,相反,匀速圆周,一条直线上,思维诊断： (1)利用回旋加速器可以将带电粒子的速度无限制地增大。( ) (2)粒子能否通过速度选择器，除与速度有关外，还与粒子的带电正负有关。( ) (3)磁流体发电机中，根据左手定则，可以确定正、负粒子的偏转方向，从而确定正、负极或电势高低。( ) (4)带电粒子在复合场中受洛伦兹力情况下的直线运动一定为
3、匀速直线运动。( ) (5)质谱仪是一种测量带电粒子质量并分析同位素的仪器。( ),D,解析 洗衣机将电能转化为机械能，不是利用带电粒子在磁场中的偏转制成的，所以选项D符合题意。,解析 带电质点在运动过程中，重力做功，速度大小和方向发生变化，洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化，故带电质点不可能做直线运动，也不可能做匀减速运动或匀速圆周运动，C正确。,C,C,A,解析 由于小球在下落过程中速度变化，洛伦兹力会变化，小球所受合力变化，故小球不可能做匀速或匀加速运动，B、C、D错，A正确。,核心考点突破,现代科技中的电磁场问题,考点一,例 1,类题演练 1 ,ABD,解析 根据左手定则可知，正电荷向
4、下偏转，负电荷向上偏转，则A板带负电，故A正确。因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为从b经用电器流向a，故B正确。因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上，故C错误。等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力，故D正确。,类题演练 2 ,BC,类题演练 3 ,AC,这类问题的特点是电场、磁场或重力场依次出现，包含空间上先后出现和时间上先后出现，磁场或电场与无场区交替出现相组合的场等。其运动形式包含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动等，涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用。,带电粒子在组合场中的运动,考点二,1在匀强电场、匀强磁场中可能的运动性
5、质,2“电偏转”和“磁偏转”的比较,例 2,答案：(1)0.2T (2)2.57m,规律总结： (1)正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析。 (2)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的分析。 (3)对于粒子连续通过几个不同情况场的问题，要分阶段进行处理。转折点的速度往往成为解题的突破口。,类题演练 4 ,(1)粒子在第四象限的磁场中运动时的轨迹半径； (2)除了通过准直管的粒子外，为使其余粒子都不能进入电场，平板OM的长度至少是多少； (3)经过P点进入电场中运动的粒子，第一次到达y轴的位置与O点的距离；,(4)要使离开电场的粒子能回到粒子源S处，磁感
6、应强度B2应为多大。,带电体在复合场中运动的归类分析 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。,带电体在复合场中的运动,考点三,3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
7、定律或动能定理求解。 特别提醒：(1)若带电粒子在电场力、洛伦兹力、重力三力并存的情况下运动轨迹是直线，则粒子一定做匀速直线运动。 (2)由于洛伦兹力随速度的改变而变化，从而导致速度发生新的变化，因此受力分析时要特别注意速度的变化对洛伦兹力的影响。,例 3,(1)判断电场方向，求粒子离开发射枪时的速度大小； (2)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径； (3)荧光屏上闪光区域的长度； (4)荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间。,答案：垂直于x轴向上 1106m/s (2)0.1m (3)0.273m (4)0.42,类题演练 5 ,(1)物块a运动到圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力； (2)传送带距离水平地面的高度； (3)两物块碰撞后到落地前瞬间的运动过程中，a、b系统机械能的变化量。 答案：2102N 方向竖直向下 (2)3m (3)5.5102J,
