人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第1章 安培力与洛伦兹力 分层作业7 带电粒子在复合场中的运动.ppt

1234567891011123456789101110.如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E=N/C,同时存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5T。有一带正电的小球,质量m=1×10-6kg,电荷量q=2×10-6C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),g取10m/s2。求:(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。1234567891011答案(1)20m/s方向与电场方向成60°角斜向上解析(1)小球匀速直线运动时受力如图所示,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,1234567891011(2)撤去磁场后,由于静电力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速度为vy=vsinθ若使小球再次穿过P点所在的电场线,仅需小球的竖直方向上分位移为零,123456789101111.(2024四川成都高二期末)如图所示,直角坐标系xOy处于竖直平面内,x轴沿水平方向,在x轴上方存在水平向右的匀强电场E1,在x轴下方存在竖直向上的匀强电场E2和垂直纸面向外的匀强磁场,匀强电场的电场强度大小E1=E2=4.5N/C。在坐标为(-0.4m,0.4m)的A点处将一带正电的小球由静止释放,小球沿直线AO经原点O第一次穿过y轴,小球第三次经过x轴时恰好再次经过O点。重力加速度g取10m/s2。求:(1)小球的比荷及小球第一次穿过x轴时的速度大小;(2)小球从释放到第三次经过x轴所经历的时间。C组核心素养拔高练1234567891011解析(1)由题可知,小球由静止释放后在第二象限的匀强电场中所受合力方向由A点指向O点,则有qE1=mg1234567891011如图所示,在第三、四象限中,qE2=mg,小球仅由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动(设运动时间为t2);小球从第三象限的P点再次进入第二象限后做类平抛运动,经过时间t3再次回到O点,该过程可将小球的运动分解为沿x轴方向的匀加速直线运动与沿y轴方向的竖直上抛运动。由圆周运动的特点可知,小球在P点的速度与x轴正方向成45°角;由牛顿第二定律知,小球在第二象限x、y两个分方向的加速度大小为ax=ay=g12345678910111234567891011A组必备知识基础练题组一带电粒子在组合场中的运动1.(多选)(2024四川成都七中高二期末)如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内有一条虚线x=L,虚线左方有与虚线平行的匀强电场(图中未画出),虚线右方有垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从坐标原点O以速率v0沿某一方向射入第一象限,经电场作用后,粒子正好从点A(L,L)平行于x轴离开电场进入磁场。之后,粒子在磁场作用下正好经过x轴上的点C(2L,0)。不计重力,则下列说法正确的是()A.粒子带正电B.电场方向沿+y方向D.粒子从点O到点A的时间小于从点A到点C的时间BD1234567891011解析根据粒子在磁场中的运动轨迹可知,粒子带负电,选项A错误;粒子垂直虚线进入磁场,可知粒子在电场中沿y轴正向做减速运动,静电力沿y轴负方向,则电场方向沿+y方向,选项B正确;设v0的水平分量为v,粒子在磁场中12345678910112.(2024山东济宁高二期中)如图所示,正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场(图中未画出)。一带电粒子从d点沿da方向射入磁场,随后经过bd的中点e进入电场,接着从b点射出电场。不计粒子的重力。则()A.粒子带正电B.电场的方向由b指向cC.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为π∶2D.粒子在b点和d点的动能相等BC1234567891011解析粒子在磁场中受洛伦兹力而从d点进e点出,由左手定则可知粒子带负电,A错误;根据磁场中运动的对称性知,粒子在e点的速度方向与bd成45°角,即水平向右,而电场线沿bc方向,则粒子在匀强电场中做类平抛运动,可知负粒子受的静电力向上,则电场由b指向c,B正确;设正方形边长为L,粒子1234567