一轮复习带电粒子在复合场中的运动.ppt

2三种场的比较,应用升级 1.地球大气层外部有一层复杂的电离 层，既分布有地磁场，也分布有电 场。假设某时刻在该空间中有一小 区域存在如图所示的电场和磁场； 电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向 垂直纸面向里。此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况不可能的是 ( ) A仍做直线运动 B立即向左下方偏转 C立即向右上方偏转 D可能做匀速圆周运动,答案：D,“电偏转”和“磁偏转”,例1 在平面直角坐标系xOy中，第象限 存在沿y轴负方向的匀强电场，第象限存在 垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度 为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子 从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入 电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60 角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求： (1)M、N两点间的电势差UMN； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r； (3)粒子从M点运动到P点的总时间t。,例1 一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子 从M点以v0垂直于y轴射入电场，经N点与x轴正 方向成60角射入磁场，最后从P点垂直于 y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求： (1)M、N两点间的电势差UMN； (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r； (3)粒子从M点运动到P点的总时间t。,思路点拨根据粒子在不同区域内运动特点和受力特点画轨迹，利用类平抛和圆周运动分析方法列方程求解。,分析带电粒子在复合场中的运动，解题的思路主要有两条线索： (1)力和运动的关系。根据带电粒子所受的力，运用牛顿 第二定律并结合运动学规律求解。 (2)功能关系。根据场力及其他外力对带电粒子做功引起 的能量变化或全过程中的功能关系解决问题。,(1)油滴的电性。 (2)油滴在P点得到的初速度大小。 (3)油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标。,审题指导 (1)受力平衡，合外力为零； (2)进入第一象限时受力情况、运动情况； (3)画出油滴的运动轨迹。,1(双选)(2012南昌模拟)如图9311 为一“滤速器”装置的示意图，a、b 为水平放置的平行金属板，一束 具有各种不同速率的电子沿水平 图9311 方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特 定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面 的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能沿水平直线OO,运动，由O射出。不计重力作用。可能达到上述目的的 办法是 ( ) A使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里 B使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里 C使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外 D使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外,解析：电子能沿水平直线运动，则电子所受的电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，当a板电势高于b板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向里，所以A正确C错误；当a板电势低于b板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向外，所以D正确B错误。 答案：AD,2.(2012佛山模拟)如图9312所示， 某一真空室内充满竖直向下的匀强 电场E，在竖直平面内建立坐标系 xOy，在y0的空间内， 图9312 将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放，此液 滴则沿y轴的负方向，以加速度a2g(g为重力加速度),做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y0的空间运动。液滴在y0的空间内的运动过程中 ( ) A重力势能一定不断减小 B电势能一定先减小后增大 C动能不断增大 D动能保持不变,解析：带电液滴在y0的空间内以加速度a2g做匀加速直线运动，可知液滴带正电，且电场力等于重力，当液滴运动到坐标原点时变为负电荷，液滴进入y 0的空间内运动，电场力等于重力，液滴做匀速圆周运动，重力势能先减小后增大，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能保持不变，故选D。,答案：D,3(2012大同联考)如图9313所示， 宽度为l0.8 m的某一区域存在相互 垂直的匀强电场E与匀强磁场B，其大 小E2108 N/C，B10 T。一带正电 图9313 荷的粒子以某一初速度由M点垂直电场和磁场方向射入， 沿直线运动，从N点离开；若只撤去磁场，则粒子从P 点射出且速度方向发生了45的偏转，求粒子的比荷 (不计粒子的重力)。,答案：2.5106 C/kg,4(2011安徽高考)如图9314所示， 在以坐标原点O为圆心、半径为R的 半圆形区域内，有相互垂