课件47张PPT。第10讲 带电粒子在组合场、 复合场中的运动-1-知识脉络梳理规律方法导引-1-知识脉络梳理规律方法导引1.知识规律 (1)做好“两个区分”。 ①正确区分重力、电场力、洛伦兹力的大小、方向及做功特点。 ②正确区分“电偏转”和“磁偏转”的不同。 (2)抓住“两个技巧”。 ①按照带电粒子运动的先后顺序,将整个运动过程划分成不同特点的小过程。 ②善于画出几何图形处理几何关系,要有运用数学知识处理物理问题的习惯。 2.思想方法 (1)物理思想:模型思想、分解思想、等效思想。 (2)物理方法:理想化模型法、分解法、对称法、临界法。-1-命题热点一命题热点二命题热点三带电粒子在组合场中的运动 主要以计算题的形式考查带电粒子在组合场中的运动。所谓组合场就是电场、磁场、重力场在不同的空间,或不同时间在同一空间存在的场。例1如图所示,内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U,靠近M板处静止释放质量为m、电荷量为q的正离子,经过电场加速后从N板小孔射出,并沿圆环直径方向射入磁场,不计离子的重力,忽略平行板外的电场。求: (1)离子从N板小孔射出时的速率; (2)离子在磁场中做圆周运动的周期; (3)使离子不进入小圆区域,电压U的取值范围。-1-命题热点一命题热点二命题热点三-1-命题热点一命题热点二命题热点三-1-命题热点一命题热点二命题热点三思维导引 -1-命题热点一命题热点二命题热点三规律方法带电粒子在组合场中运动的处理方法 不论带电粒子是先后在匀强电场和匀强磁场中运动,还是先后在匀强磁场和匀强电场中运动。解决方法如下: (1)分别研究带电粒子在不同场中的运动规律,若垂直匀强磁场方向进入,则做匀速圆周运动;在匀强电场中,若速度方向与电场方向在同一直线上,则做匀变速直线运动,若进入电场时的速度方向与电场方向垂直,则做类平抛运动。根据不同的运动规律分别求解。 (2)带电粒子经过磁场区域时利用圆周运动规律结合几何关系来处理。 (3)注意分析磁场和电场边界处或交接点位置粒子速度的大小和方向,把粒子在两种不同场中的运动规律有机地联系起来。-1-命题热点一命题热点二命题热点三拓展训练1(2017·全国Ⅲ卷)如图所示,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域,磁感应强度的大小为B0;x<0区域,磁感应强度的大小为λB0(常数λ>1)。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力): (1)粒子运动的时间; (2)粒子与O点间的距离。-1-命题热点一命题热点二命题热点三-1-命题热点一命题热点二命题热点三带电粒子在复合场中的运动 一般以计算题形式考查,经常结合平抛运动、圆周运动进行综合考查;有时也结合受力考查运动规律。-1-命题热点一命题热点二命题热点三例2如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在其第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5 T,还有沿x轴负方向的匀强电场,电场强度大小为 E=2 N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、电场强度大小也为E的匀强电场,并在y>h=0.4 m 的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO做匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ=45°),并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g取10 m/s2。-1-命题热点一命题热点二命题热点三(1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何种电荷。 (2)求油滴在P点得到的初速度大小。 (3)求油滴在第一象限运动的时间。-1-命题热点一命题热点二命题热点三解析 (1)根据受力分析(如图)可知油滴带负电荷。 设油滴质量为 ... ...
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