山东省冠县武训高级中学高三物理复习课件：8.3带电粒子在复合场中的运动1.ppt

带电粒子(体)在复合场中的运动问题求解要点 (1)受力分析是基础．在受力分析时是否考虑重力必须注意题目条件． (2)运动过程分析是关键．在运动过程分析中应注意物体做直线运动，曲线运动及圆周运动、类平抛运动的条件． (3)根据不同的运动过程及物理模型选择合适的物理规律列方程求解． (1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1. (2)粒子第n次经过电场时电场强度的大小En. (3)粒子第n次经过电场所用的时间tn. (4)假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零．请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值)． 1. 如右图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则(　　) A．经过最高点时，三个小球的速度相等 B．经过最高点时，甲球的速度最小 C．甲球的释放位置比乙球的低 D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变 答案：　D A．小球通过b点时的速度小于2 m/s B．小球在ab段克服摩擦力做的功与在bc段克服摩擦力做的功相等 C．小球的电势能一定增加 D．小球从b到c重力与电场力做的功可能等于克服阻力做的功 解析：　无论小球带正电还是负电，速度增大，摩擦力逐渐增大，加速度减小，都是做加速度逐渐减小的加速运动，最终受力平衡匀速运动，可知A、B、C错D对，选D，本题中等难度． 答案：　D A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C．能通过狭缝P的带电粒子的速率大于E/B D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 答案：　A * 第三单元 zxxk 带电粒子在复合场中的运动 2．三种场的比较 力的特点 功和能的特点 重力场 大小：G＝____ 方向：_________ 重力做功与路径_____重力做功改变物体的__________ 静电场 大小：F＝____ 方向：a.正电荷受力方向与场强 方向_____ b.负电荷受力方向与场强 方向_____ 电场力做功与路径______W＝_____ 电场力做功改变________ 磁场 洛伦兹力F＝_____方向符合_____定则 洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的_____ mg 竖直向下 无关 重力势能 qE 相同 相反 qvB 左手 无关 qU 电势能 动能 一、复合场 1．定义：复合场是指 、 和 并存，或其中某两场并存，或分区域存在． 电场 磁场 重力场 当带电体所受合力大小与方向均变化时，将做非匀变速曲线运动，这类问题一般只能用能的关系来处理． 3.带电粒子在复合场中的运动分类 (1)直线运动： 1.当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动。 (2)匀速圆周运动： (3)其他运动： 二、电场磁场分区域应用实例 1．示波管(电偏转)、电视显像管（磁偏转） 2.回旋加速器 3.质谱仪 当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，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匀速圆周运动． 2．当带电粒子所受的合外力与运动方向在一条直线上时，粒子做变 速直线运动． Zx```xk 如图所示，在两平行板间有强度为E的匀强电场，方向竖直向下，一带电量为q的负粒子(重力不计)垂直于电场方向以速度ν飞入两极板间为了使粒子沿直线飞出，应在垂直于纸面内加一个怎样方向的磁场，其磁感强度为多大？ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－ - 分 析 粒子沿直线飞出 电场力与洛伦兹力的合力为0 解：由电场力与洛伦兹力的合力为零可得： 方向：垂直于纸面向内 三.电场磁场同区域并存应用实例 1.速度选择器 讨 论 (3)在E、B确定情况下，若带电粒子能从左侧射入匀速通过电磁场，则从右侧射入能匀速通过吗？ (1)在E、B确定情况下，满足 的带电粒子能沿直线飞出，与粒子的带电量、电性有何关系？ (2)在E、B确定情况下，若 或 能否直线通过？ Zx```xk 结论 速度选择器不但对速度的大小有限制(只能等于E/B)，而且对速度的方向进行选择。 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－ - - ＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－ + 答：与