高考物理一轮复习 第10章 专项强化21 带电粒子在组合场中的运动.pdfVIP

专题强化二十一带电粒子在组合场中的运动

【目标要求】1.掌握带电粒子在组合场中的运动规律和分析思路2学会处理磁场和磁场组合

电场和磁场组合带电粒子运动问题.

1.组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场磁场交替出现.

2.带电粒子在组合场中运动的分析思路

第1步：粒子按照时间顺序进入不同的区域可分成几个不同的阶段.

第2步：受力分析和运动分析，主要涉及两种典型运动，如图所示.

笫3步：用规律

破

粒子垂直半径公式

勺速

偏

于磁感线

园周找半径定圆心

转

进入匀强

组合场中两种磁场运动周期公式

粒子垂

典型的偏转

比fl

于电场线

类平r|初速度方向|_,匀速直线运动|

偏进入匀强

转电场动电场方向勺变速直线运动I

题型一磁场与磁场的组合

磁场与磁场的组合问题实质就是两个有界磁场中的圆周运动问题，带电粒子在两个磁场中的

速度大小相同，但轨迹半径和运动周期往往不同.解题时要充分利用两段圆弧轨迹的衔接点

与两圆心共线的特点，进一步寻找边角关系.

m11(2020•江苏卷・16)空间存在两个垂直于。冲平面的匀强磁场，y轴为两磁场的边界，磁

感应强度分别为2氏、38。.甲乙两种比荷不同的粒子同时从原点O沿x轴正向射入磁场，

速度均为。.甲第1次第2次经过)，轴的位置分别为P。，其轨迹如图1所示.甲经过Q

时，乙也恰好同时经过该点.已知甲的质量为机，电荷量为小不考虑粒子间的相互作用和重

力影响.求：

⑴。到。的距离

(2)甲两次经过P点的时间间隔△，；

(3)乙的比荷/可能的最小值.

答案⑴魏(2鬻谓

解析(1)甲粒子先后在两臊场中做匀速圆周运动，设半径分别为小

mv

mvnrv

t/

故产「苹一旃

且=2八-2r2

解得1=卷

5qtio

(2)甲粒子先后在两磁场中故匀速圆周运动，设运动时间分别力t2

,.2nr2nm八，nmmn

由7=T=]F问人=荻,2=旃

且加=2力+3f2

2兀/〃

解得2=

qBo

(3)乙粒子周期性地先后在两磁场中做匀速圆周运动

若经过两磁场的次数均为n(n=1,2,3,-)

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相遇时,有’5/瓦=%守五=八+