微讲座八带电粒子在复合场中的运动轨迹分析ppt课件

1、“微讲座微讲座(八八)带电粒子在复合场中带电粒子在复合场中的运动轨迹分析的运动轨迹分析第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场带电粒子在复合场中的运动是历年高考中的压轴题带电粒子在复合场中的运动是历年高考中的压轴题,所以明确粒所以明确粒子的运动轨迹、类型及断定方法对于问题的处理至关重要子的运动轨迹、类型及断定方法对于问题的处理至关重要.第八章磁场第八章磁场2运动条件运动条件处理思绪处理思绪(1)匀速直线运动：粒子遭到的合场力为零，用平衡条件列匀速直线运动：粒子遭到的合场力为零，用平衡条件列方程方程(2)匀变速直线运动：普通情况下，带电粒子沿电场线进入匀变速直线运动：普通情况下，带电粒子沿电场线

2、进入匀强电场，且只受电场力作用，用动力学公式或动能定理匀强电场，且只受电场力作用，用动力学公式或动能定理列方程列方程(3)类平抛运动：带电粒子垂直电场线进入匀强电场，且只类平抛运动：带电粒子垂直电场线进入匀强电场，且只受电场力作用，用运动的合成和分解加以处理受电场力作用，用运动的合成和分解加以处理第八章磁场第八章磁场(4)匀速圆周运动：带电粒子垂直进入匀强磁场，且只受洛匀速圆周运动：带电粒子垂直进入匀强磁场，且只受洛伦兹力，用牛顿第二定律列方程带电粒子垂直磁场进入伦兹力，用牛顿第二定律列方程带电粒子垂直磁场进入正交的磁场、电场、重力场区域，列重力与电场力平衡方程正交的磁场、电场、重力场区域，列

3、重力与电场力平衡方程和洛伦兹力提供向心力方程和洛伦兹力提供向心力方程(5)变加速曲线运动：带电粒子在叠加场中做曲线运动的过程变加速曲线运动：带电粒子在叠加场中做曲线运动的过程中中,洛伦兹力的大小和方向均发生变化洛伦兹力的大小和方向均发生变化.普通列动能定理方程普通列动能定理方程.带电粒子在复合场中运动时带电粒子在复合场中运动时,是上述两种或三种运动的组合是上述两种或三种运动的组合,因因此要分段加以研讨，关键弄清粒子从一区域进入另一区域时此要分段加以研讨，关键弄清粒子从一区域进入另一区域时的位置、速度大小和方向的位置、速度大小和方向第八章磁场第八章磁场 如下图，一个带负电的粒子沿磁场边境从如下图

4、，一个带负电的粒子沿磁场边境从A点射点射 出出,粒子质量为粒子质量为m、电荷量为、电荷量为q，其中区域，其中区域、内的匀强磁内的匀强磁场宽为场宽为d,磁感应强度为磁感应强度为B，区域，区域宽也为宽也为d，粒子从，粒子从A点射出点射出后经过后经过、区域后能回到区域后能回到A点，不计粒子重力点，不计粒子重力.第八章磁场第八章磁场(1)求粒子从求粒子从A点射出到回到点射出到回到A点阅历的时间点阅历的时间t.(2)假设在区域假设在区域内加一程度向左的匀强电场且区域内加一程度向左的匀强电场且区域的磁感的磁感应强度变为应强度变为2B，粒子也能回到，粒子也能回到A点，求电场强度点，求电场强度E的大小的大小(

5、3)假设粒子经假设粒子经、区域后前往到区域区域后前往到区域前的瞬间使区前的瞬间使区域域的磁场反向且磁感应强度减半，那么粒子的出射点距的磁场反向且磁感应强度减半，那么粒子的出射点距A点的间隔为多少？点的间隔为多少？第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场答案答案见解析见解析第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场丙丙第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场答案答案(1)7.2103 N/C(2)4 cm(3)3.86104 s第八章磁场第八章磁场 (2019高考福建卷高考福建卷)如图甲，空间存在一范围足够大如图甲，空间存在一范围足够大的

6、垂直于的垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.让让质量为质量为m，电荷量为，电荷量为q(q0)的粒子从坐标原点的粒子从坐标原点O沿沿xOy平面平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中不计重力和粒以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中不计重力和粒子间的影响子间的影响第八章磁场第八章磁场(1)假设粒子以初速度假设粒子以初速度v1沿沿y轴正向入射，恰好能经过轴正向入射，恰好能经过x 轴上的轴上的A(a，0)点，求点，求v1的大小的大小(2)知一粒子的初速度大小为知一粒子的初速度大小为v(vv1)，为使该粒子能经过，为使该粒子能经过A(a，0)点点,

7、其入射角其入射角(粒子初速度与粒子初速度与x轴正向的夹角轴正向的夹角)有几个有几个?并求并求出对应的出对应的sin 值值(3)如图乙，假设在此空间再参与沿如图乙，假设在此空间再参与沿y轴正向、大小为轴正向、大小为E的匀强的匀强电场电场,一粒子从一粒子从O点以初速度点以初速度v0沿沿y轴正向发射研讨阐明：粒轴正向发射研讨阐明：粒子在子在xOy平面内做周期性运动，且在任一时辰，粒子速度的平面内做周期性运动，且在任一时辰，粒子速度的x分量分量vx与其所在位置的与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小坐标成正比，比例系数与场强大小E无关求该粒子运动过程中的最大速度值无关求该粒子运动过程中的最大速

8、度值vm.第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场1(2019郑州质检郑州质检)如下图，中轴线如下图，中轴线PQ将矩形区域将矩形区域MNDC分分成上、下两部分，上部分充溢垂直纸面向外的匀强磁场，下成上、下两部分，上部分充溢垂直纸面向外的匀强磁场，下部分充溢垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度皆为部分充溢垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度皆为B.一质一质量为量为m、带电荷量为、带电荷量为q的带正电的粒子从的带正电的粒子从P点进入磁场，速度点进入磁场，速度与边与边MC的夹角的夹角30.MC边长为边长为a，MN边长为边长为8a，不计粒，不计粒

9、子重力求：子重力求：第八章磁场第八章磁场(1)假设要该粒子不从假设要该粒子不从MN边射出磁场，其速度最大是多少；边射出磁场，其速度最大是多少；(2)假设要求该粒子恰从假设要求该粒子恰从Q点射出磁场，其在磁场中的运转时点射出磁场，其在磁场中的运转时间最少是多少间最少是多少第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场2. (2019襄阳调研襄阳调研)如下图，圆心为坐标原点如下图，圆心为坐标原点O、半径为、半径为R的圆的圆将将xOy平面分为两个区域，即圆内区域平面分为两个区域，即圆内区域和圆外区域和圆外区域.区域区域内有方向垂直于内有方向垂直于xOy平面的磁感应强度为平面的磁感应强度

10、为B1的匀强磁场的匀强磁场.平平行于行于x轴的荧光屏垂直于轴的荧光屏垂直于xOy平面平面,放置在放置在y2.2R的位置的位置.一一束质量为束质量为m、电荷量为、电荷量为q、动能为、动能为E0的带正电的粒子从坐标为的带正电的粒子从坐标为(R，0)的的A点沿点沿x轴正方向射入区域轴正方向射入区域，当区域，当区域内无磁场内无磁场时，粒子全部打在荧光屏上坐标为时，粒子全部打在荧光屏上坐标为(0，2.2R)的的M点，且此点，且此时，假设将荧光屏沿时，假设将荧光屏沿y轴负方向平移，粒子打在荧光屏上的位轴负方向平移，粒子打在荧光屏上的位置不变置不变第八章磁场第八章磁场假设在区域假设在区域内加上方向垂直于内加

11、上方向垂直于xOy平面的磁感应强度为平面的磁感应强度为B2的匀强磁场，上述粒子仍从的匀强磁场，上述粒子仍从A点沿点沿x轴正方向射入区域轴正方向射入区域，那，那么粒子全部打在荧光屏上坐标为么粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R，2.2R)的的N点求：点求：第八章磁场第八章磁场(1)打在打在M点和点和N点的粒子的运动速度点的粒子的运动速度v1、v2的大小；的大小；(2)B1、B2的大小和方向；的大小和方向；(3)假设将区域假设将区域中的磁场撤去，换成平行于中的磁场撤去，换成平行于x轴的匀强电场轴的匀强电场，仍从，仍从A点沿点沿x轴正方向射入区域轴正方向射入区域的粒子恰好也打在荧光屏的粒子恰好也打在荧光屏的的N点，那么电场的场强为多大？点，那么电场的场强为多大？第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场答案答案见解析见解析第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章磁场第八章