2013年高考物理2轮考前复习课件《粒子在复合场中的运动》[考前必备-24].pptVIP

热点熟记　——写个公式得2分 一、复合场的分类 1．复合场：即电场与磁场有明显的界线，带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动，即分段运动，该类问题运动过程较为复杂，但对于每一段运动又较为清晰易辨，往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度，具有承上启下的作用． 2．叠加场：即在同一区域内同时有电场和磁场，此类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握．;二、带电粒子在复合场中运动的基本分析 1．当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止． 2．当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动． 3．当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动． 4．当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理．;三、电场力和洛伦兹力的比较 1．在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用． 2．电场力的大小F＝Eq，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小f＝Bqvsin α，与电荷运动的速度大小和方向均有关． 3．电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直． ;4．电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小． 5．电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能． 6．匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧．; 四、对于重力的考虑 重力考虑与否分三种情况． (1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力??; (2)在题目中有明确交待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单． (3)对未知名的带电粒子其重力是否忽略又没有明确时，可采用假设法判断，假设重力计或者不计，结合题给条件得出的结论若与题意相符则假设正确，否则假设错误． ;图2;3．电磁流量计 电磁流量计原理可解释为：如图 3所示，一圆形导管直径为d，用 非磁性材料制成，其中有可以导 电的液体向左流动．导电液体中的 自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下纵向偏转，a，b间出现电势差．当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定． 由Bqv＝Eq＝Uq/d，可得v＝U/Bd.流量Q＝Sv＝πUd/4B;4．质谱仪：如图4所示 图4 组成：离子源O，加速电场U，速度选择器(E，B1)，偏转磁场B2，胶片．;5．回旋加速器：如图5所示 组成：两个D形盒，大型电磁铁，高频振荡交变电压，两缝间可形成电压U. 作用：电场用来对粒子(质子、α粒子等)加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速．高能粒子是研究微观物理的重要手段．; 要求：粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期． 关于回旋加速器的几个问题： (1)回旋加速器中的D形盒，它的作用是静电屏蔽，使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰，以保证粒子做匀速圆周运动．;图6 ;【例2】 如图7所示，从正离子源发射的正离子经加速电压U加速后进入相互垂直的匀强电场E(方向竖直向上)和匀强磁场B(方向垂直于纸面向外)中，发现离子向上偏转，要使此离子沿直线穿过电场 (　　)． 图7; A．增大电场强度E，减小磁感强度B B．减小加速电压U ，增大电场强度E C．适当地加大加速电压U D．适当地减小电场强度E; 解析　正离子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场的区域中，受到的电场力F＝qE，方向向上，受到的洛伦兹力f＝qvB，方向向下，离子向上偏，说明了电场力大于洛伦兹力，要使离子沿直线运动，则只有使洛伦兹力增大或电场力减小，增大洛伦兹力的途径是增大加速电场的电压U或增大磁感强度B，减小电场力的途径是减小场强E.对照选项的内容可知C、D正确. 答案　CD