《2018版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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版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（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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 A 11B 12C 121D 144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 拓展延伸1 改变电场方向将
2、 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 1 电场强度大小与磁感应强度大小的比值 2 该粒
3、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 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
4、 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
5、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
6、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C A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 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
7、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d 0 10m a b间的电场强度E 5 0 105N C b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B 0 6T 方向垂直纸面向里的匀强磁场 今有一质量为m 4 8 10 25kg 电荷量为q 1 6 10 18C的带正电的粒子 不计重力 从贴近a板的左端以v0 1 0 106m 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板的Q处 图中未画出 求 1 判断a b两板间电场强度的方向 2 求粒子到达P处的速度与水平方向的夹角 3 求P Q之间的距离L 结果可保留根号 图14 3 粒子在磁场中做匀速圆周运动 设圆心为O 半径为r 如图所示
