专题八 电场与磁场对比分析【DOC精选】.docVIP

专题八 电场与磁场对比分析 时间：2015-3 目标： 1．．1．电场与磁场特点分析 电场 磁场 产生 存在于电荷周围的特殊物质 存在于运动电荷（电流）周围的特殊物质 描述 电场强度： 电势： 电场线：不相交不闭合的曲线 磁感应强度： 磁通密度： 磁感线：不相交的闭合曲线 基本 性质 处于电场中的所有电荷一定受到电场力作用： 处于磁场中的运动电荷才可能受到磁场力的作用：（与B垂直） 做功 情况 电场力对电荷做功，改变电荷的电势能. 洛伦兹力对电荷不做功，不影响相关的能量. 2．带电粒子在匀强电场或匀强磁场中运动特点分析 在匀强电场中加速（V0=0或V0与E平行） 在匀强电场中偏（V0与E垂直） 在匀强磁场中直线（V0=0或V0与B平行） 在匀强磁场中偏转（V0与B垂直） 受力特点 运动特点 研究方法 表达式 如何求运动时间和某时刻速度 如何求运动时间和偏转角 如何求时间和位移 如何求运动时间和偏转角 例1：如图所示，一带正电的小球沿光滑、绝缘的水平桌面以速率V0向右飞离桌面后，落在地板上，飞行时间t1，水平射程为s1，着地速率为v1；如果在其空间存在一水平向里的匀强磁场，落在地板上，飞行时间为t2，水平射程为s2，着地速率为v2；如果在其空间存在竖直向下的匀强电场，落在地板上，飞行时间为t3，水平射程为s3，着地速率为v3；试判断相关物理量的关系。 答案：s2 s1 s3 本题帮助学生着力解决的几个问题： 1．2．如图所示，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向．在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d,0)点沿垂直于x轴的方向进入电场．不计粒子重力．若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求： (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． (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 qv0B＝m① 由题给条件和几何关系可知 R0＝d② 设电场强度大小为E，粒子进入电场后沿x轴负方向的加速度大小为ax，在电场中运动的时间为t，离开电场时沿x轴负方向的速度大小为vx.由牛顿第二定律及运动学公式得Eq＝max③ vx＝axt④ t＝d⑤ 由于粒子在电场中做类平抛运动(如图)，有tan θ＝⑥ 联立①②③④⑤⑥式得 ＝v0tan2θ⑦ (2)联立⑤⑥式得t＝.本题帮助学生着力解决的几个问题： 1．如图所示，边长为L的正方形ABCD中有竖直向上的匀强电场，一个不计重力的负电粒子，以初速度v0从A点沿AD方向射入，正好从CD边射出时与成θ的夹角；如果该区域只有垂直向里的匀强磁场，粒子射出时速度方向仍跟成θ的夹角。 (1)电场强度与磁感应强度比值 (2)粒子两次穿过该区域的时间之比 3)粒子两次穿过该区域的侧位移之比 得 设磁感应强度为B，加磁场时据题意 得 电场强度与磁感应强度比值 （3） 得 本题帮助学生着力解决的几个问题： 1．．．1．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力，不考虑边缘效应)(　　) A．d随U1变化，d与U2无关 B．d与U1无关，d随U2变化 C．d随U1、U2变化 D．d与U1无关，d与U2无关 A 2．一重力不计的带电粒子以初速度先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B，如图甲所示，电场和磁场对粒子总共做功W1；若把电场和磁场正交叠加，如图乙所示，粒子仍以的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2。比较W1、W2的大小（ ） A．一定是W1=W2 B．一定是W1＞W2 C．一定是W1＜W2 D．可能是W1＞W2，也可能是W1＜W2 3．长为L的水平极板间距离为d，从左边极板中间以速度v0水平打质量为m电量为q的粒子。现要求其粒子必须打在上极板上。 （1）如果在极板间加垂直于纸面的磁场，则磁感强度多少？ （2）如果在极板间加竖直方向的电场，则电场强度多少？