第3讲带电粒子在复合场中的运动ppt课件

1、第第3 3讲带电粒子在复合场中的运动讲带电粒子在复合场中的运动20142014届高考一轮物理复习课件必修教科版）届高考一轮物理复习课件必修教科版）1.1.复合场复合场: :指电场、指电场、 和重力场并存，或其中某两场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在从场的复合形式上一般可分为如并存，或分区域存在从场的复合形式上一般可分为如下四种情况：下四种情况：相邻场；重叠场；交替场；交变场相邻场；重叠场；交替场；交变场. .2.2.带电粒子在复合场中的运动分类带电粒子在复合场中的运动分类(1)(1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时

2、，将处于合外力为零时，将处于 状态或做状态或做 (2)(2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小小 ，方向，方向 时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，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在垂直于匀强磁场的平面内做 运动运动磁场磁场 静止静止匀速直线运动匀速直线运动 相等相等 相反相反 匀速圆周匀速圆周 (3)(3)一般的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小一般的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上，粒和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上，粒子做子做 变速曲线运动，这时粒子

3、运动轨迹既不是变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线圆弧，也不是抛物线(4)(4)分阶段运动：带电粒子可能依次通过几个情况不分阶段运动：带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成过程由几种不同的运动阶段组成. .非匀非匀 3.3.电场磁场同区域应用实例电场磁场同区域应用实例 温馨提示温馨提示 复合场中重力是否考虑的三种情况复合场中重力是否考虑的三种情况(1)(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力

4、或磁场力相比太小，可以忽重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属略而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等，一般应考虑其重力块等，一般应考虑其重力(2)(2)在题目中明确说明的按说明要求是否考虑重力在题目中明确说明的按说明要求是否考虑重力(3)(3)不能直接判断是否考虑重力的，在进行受力分析不能直接判断是否考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要由分析结果确定是否考虑重力与运动分析时，要由分析结果确定是否考虑重力. . 1.1.如图所示的虚线区域内如图所示的虚线区域内, ,充满垂直于纸面向里的匀强磁充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下

5、的匀强电场场和竖直向下的匀强电场. .一带电粒子一带电粒子a(a(不计重力不计重力) )以一以一定的初速度由左边界的定的初速度由左边界的O O点射入磁场、电场区域点射入磁场、电场区域, ,恰好沿恰好沿直线由区域右边界的直线由区域右边界的OO点点( (图中未标出图中未标出) )穿出穿出. .若撤去该区若撤去该区域内的磁场而保留电场不变域内的磁场而保留电场不变, ,另一个同样的粒子另一个同样的粒子b(b(不计重不计重力力) )仍以相同初速度由仍以相同初速度由O O点射入点射入, ,从区域右边界穿出从区域右边界穿出, ,则粒则粒子子b(b() )A.A.穿出位置一定在穿出位置一定在OO点下方点下方B

6、.B.穿出位置一定在穿出位置一定在OO点上方点上方C.C.运动时运动时, ,在电场中的电势能一定减小在电场中的电势能一定减小D.D.在电场中运动时在电场中运动时, ,动能一定减小动能一定减小C C解析：解析：a a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子a a有：有：Bqv=Eq Bqv=Eq 即只要满足即只要满足E=BvE=Bv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，粒子沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留

7、电场时，粒子b b由于电性不确定，故无法判断从由于电性不确定，故无法判断从OO点的上方或下方穿点的上方或下方穿出，故出，故ABAB错误；粒子错误；粒子b b在穿过电场区的过程中必然受到在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故其电势能减小，动能增大，故C C项正确项正确D D项错误项错误2 2。如下图，一带电小球在一正交电场、磁场区域里。如下图，一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸做匀速圆周运动，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，则下列

8、说法正确的是面向里，则下列说法正确的是( () )A A小球一定带正电小球一定带正电B B小球一定带负电小球一定带负电C C小球的绕行方向为顺时针小球的绕行方向为顺时针D D改变小球的速度大小，小球将不做圆周运动改变小球的速度大小，小球将不做圆周运动解析：由于小球做匀速圆周运动，有解析：由于小球做匀速圆周运动，有qEqEmgmg，电场力方，电场力方向竖直向上，所以小球一定带负电，故向竖直向上，所以小球一定带负电，故A A错、错、B B正确；洛正确；洛伦兹力提供小球做圆周运动的向心力，由左手定则可判伦兹力提供小球做圆周运动的向心力，由左手定则可判定小球绕行方向为顺时针，故定小球绕行方向为顺时针，

9、故C C正确；改变小球速度大小，正确；改变小球速度大小，小球仍做圆周运动，小球仍做圆周运动，D D正确正确BC3.3.如下图如下图, ,在在x x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B B的匀强磁场的匀强磁场,x,x轴下方存在垂直纸面向外轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的磁感应强度为B/2B/2的匀强磁场的匀强磁场, ,一带负电一带负电的粒子从原点的粒子从原点O O以与以与x x轴成轴成3030角斜向上射角斜向上射入磁场入磁场, ,且在上方运动半径为且在上方运动半径为R.R.那么那么( () )A.A.粒子经偏转一定能回到原点粒子经偏转一定能回到原点O

10、OB.B.粒子在粒子在x x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2121C.C.粒子完成一次周期性运动的时间为粒子完成一次周期性运动的时间为2m/3qB2m/3qBD.D.粒子第二次射入粒子第二次射入x x轴上方磁场时轴上方磁场时, ,沿沿x x轴前进轴前进3R3RD D解析解析: :由由r=mv/qBr=mv/qB可知可知, ,粒子在粒子在x x轴上方和下方两磁轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为场中运动的半径之比为12,12,所以选项所以选项B B错误错误; ;粒粒子完成一次周期性运动的时间：子完成一次周期性运动的时间：t=T1/6+T2/6t=T1/6

11、+T2/6t=m/3qB+2m/3qB=m/qB,t=m/3qB+2m/3qB=m/qB,所以选项所以选项C C错误错误; ;粒粒子第二次射入子第二次射入x x轴上方磁场时沿轴上方磁场时沿x x轴前进轴前进l=R+2R=3R,l=R+2R=3R,则粒子经偏转不能回到原点则粒子经偏转不能回到原点O,O,所以选所以选项项A A错误错误, ,选项选项D D正确正确. .4.4.劳伦斯设计了世界上第一台回旋加速器劳伦斯设计了世界上第一台回旋加速器, ,其原理如图其原理如图所示所示, ,这台加速器由两个铜质这台加速器由两个铜质D D形盒形盒D1D1、D2D2构成构成, ,其间留其间留有空隙有空隙. .下

12、列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.离子由加速器的中心附近进入加速器离子由加速器的中心附近进入加速器B.B.离子由加速器的边缘进入加速器离子由加速器的边缘进入加速器C.C.离子从磁场中获得能量离子从磁场中获得能量D.D.离子从电场和磁场中获得能量离子从电场和磁场中获得能量解析解析: :回旋加速器的两个回旋加速器的两个D D形盒间隙分布周期性变化的电形盒间隙分布周期性变化的电场场, ,不断地给带电粒子加速使其获得能量不断地给带电粒子加速使其获得能量; ;而而D D形盒处分形盒处分布有恒定不变的磁场布有恒定不变的磁场, ,具有一定速度的带电粒子在具有一定速度的带电粒子在D D形盒形盒

13、内受到磁场的洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动内受到磁场的洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动; ;洛洛伦兹力不做功故不能使离子获得能量伦兹力不做功故不能使离子获得能量, ,选项选项C C、D D错错; ;离子离子源在回旋加速器的中心附近源在回旋加速器的中心附近, ,所以正确选项为所以正确选项为A.A.A A5.5.如下图，空间存在相互垂直的匀强电如下图，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，一带电油滴场方向垂直纸面向里，一带电油滴P P恰好处恰好处于静止状态，则下列说法正确的是于静止状态，则下列说法正确的是( () )A

14、 A若仅撤去磁场，若仅撤去磁场，P P可能做匀加速直线运动可能做匀加速直线运动B B若仅撤去电场，若仅撤去电场，P P可能做匀加速直线运动可能做匀加速直线运动C C若给若给P P一初速度，一初速度，P P不可能做匀速直线运动不可能做匀速直线运动D D若给若给P P一初速度，一初速度，P P可能做匀速圆周运动可能做匀速圆周运动D解析：解析：P P处于静止状态，带负电荷，处于静止状态，带负电荷，mgmgqEqE，若仅撤去磁场，若仅撤去磁场，P P仍静止，仍静止，A A错；仅撤去电场，错；仅撤去电场，P P向下加速，同时受到洛伦兹力，将做复杂的向下加速，同时受到洛伦兹力，将做复杂的曲线运动，曲线运动

15、，B B错；给错；给P P一初速度，垂直磁场方向，一初速度，垂直磁场方向，因因mgmgqEqE，P P只受洛伦兹力作用，将做匀速圆只受洛伦兹力作用，将做匀速圆周运动，周运动，C C错、错、D D对对考点一带电粒子在分离复合场中的运动考点一带电粒子在分离复合场中的运动【典例【典例1】 (2019课标全国卷，课标全国卷，25)如下图，一半径为如下图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面的圆表示一柱形区域的横截面(纸面纸面)在柱在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为一质量为m、电荷量为、电荷量为q的粒子沿图中直线的粒子沿图中直线在圆上的在圆上的a点射

16、入柱形区域，在圆上的点射入柱形区域，在圆上的b点离点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直圆心开该区域，离开时速度方向与直线垂直圆心O到直线的到直线的距离为距离为R.现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电电场，同一粒子以同样速度沿直线在场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也点射入柱形区域，也在在b点离开该区域若磁感应强度大小为点离开该区域若磁感应强度大小为B，不计重力，不计重力，求电场强度的大小求电场强度的大小 【变式跟踪【变式跟踪1 1】 如下图，如下图，xOyxOy为空间直角坐标系，为空间直角坐标系，PQPQ与与y y轴正轴正方向成方向

17、成3030角在第四象限角在第四象限和第一象限的和第一象限的xOQxOQ区域存在磁感应强度区域存在磁感应强度为为B B的匀强磁场，在的匀强磁场，在POyPOy 区域存在足够区域存在足够大的匀强电场，电场方向与大的匀强电场，电场方向与PQPQ平行，平行，一个带电荷量为一个带电荷量为q q，质量为，质量为m m的带电的带电粒子从粒子从y y轴上的轴上的A(0A(0，L)L)点，平行点，平行于于x x轴方向射入匀强磁场，离开磁场时速度方向恰与轴方向射入匀强磁场，离开磁场时速度方向恰与PQPQ垂垂直，粒子在匀强电场中经时间直，粒子在匀强电场中经时间t t后再次经过后再次经过x x轴，粒子重轴，粒子重力忽

18、略不计求：力忽略不计求：(1)从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间t；(2)匀强电场的电场强度匀强电场的电场强度E的大小的大小借题发挥借题发挥1“电偏转和电偏转和“磁偏转的比较磁偏转的比较2.2.求解带电粒子在分离复合场中运动问题的分析方法求解带电粒子在分离复合场中运动问题的分析方法(1)(1)正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析注意静电力和磁场力的分析(2)(2)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合情况的结合(3)(3)对于粒子

19、连续通过几个不同区域、不同种类的场对于粒子连续通过几个不同区域、不同种类的场时，要分阶段进行处理时，要分阶段进行处理(4)(4)画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律3带电粒子在分离复合场中运动问题的求解方法带电粒子在分离复合场中运动问题的求解方法特别注意特别注意(1)多过程现象中的多过程现象中的“子过程与子过程与“子过程的衔接子过程的衔接点如一定要把握点如一定要把握“衔接点处速度的连续性衔接点处速度的连续性(2)圆周与圆周运动的衔接点一要注意在圆周与圆周运动的衔接点一要注意在“衔接点处衔接点处两圆有公切线，它们的半径重合两圆有公切线，它们的半径重合

20、考点二带电粒子在叠加复合场中的运动考点二带电粒子在叠加复合场中的运动 【典例【典例2】 如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B10.20 T，方向垂直纸面向里，电场强度，方向垂直纸面向里，电场强度E11.0105 V/m，PQ为板间中线紧靠平行板右侧边缘为板间中线紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的坐标系的第一象限内，有一边界线第一象限内，有一边界线AO，与，与y轴的夹角轴的夹角AOy45，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度磁感应强度B

21、20.25 T，边界线的下方有水平向右，边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度的匀强电场，电场强度E25.0105 V/m，在，在x轴上轴上固定一水平的荧光屏一束带电荷量固定一水平的荧光屏一束带电荷量q8.01019 C、质量、质量m8.01026 kg的的正离子从正离子从P P点射入平行板间，沿中线点射入平行板间，沿中线PQPQ做直线运动，穿做直线运动，穿出平行板后从出平行板后从y y轴上坐标为轴上坐标为(0(0，0.4 m)0.4 m)的的Q Q点垂直点垂直y y轴射轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置C.C.求：求：(1)(1)离子在平行板

22、间运动的速度大小；离子在平行板间运动的速度大小；(2)(2)离子打到荧光屏上的位置离子打到荧光屏上的位置C C的坐标；的坐标；(3)(3)现只改变现只改变AOyAOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到都不能打到x x轴上，磁感应强度大小轴上，磁感应强度大小B2B2应满足什么条应满足什么条件？件？审题流程审题流程图甲图甲 答案答案(1)5.0105 m/s(2)0.6 m(3)B20.3 T 图乙图乙 【变式跟踪【变式跟踪2 2】 (2019 (2019重庆卷，重庆卷，24)24)有人设计了一种带有人设计了一种带电电颗粒的速率分选装置，其原理如图所示两

23、带电金属板颗粒的速率分选装置，其原理如图所示两带电金属板间有匀强电场，方向竖直向上，其中间有匀强电场，方向竖直向上，其中PQNMPQNM矩形区域内还矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场一束比荷有方向垂直纸面向外的匀强磁场一束比荷( (电荷量与电荷量与质量之比质量之比) )均为均为1/K1/K的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线场区域的水平中心线OOOO进入两金属板之间，其中速率进入两金属板之间，其中速率为为v0v0的颗粒刚好从的颗粒刚好从Q Q点处离开磁场，然后做匀速直线运动点处离开磁场，然后做匀速直线运动到到达收集板重力加速度为达收集板重力加

24、速度为g g，PQPQ3d3d，NQNQ2d2d，收集板，收集板与与NQNQ的距离为的距离为l l，不计颗粒间相互作用求：，不计颗粒间相互作用求：(1)(1)电场强度电场强度E E的大小；的大小；(2)(2)磁感应强度磁感应强度B B的大小；的大小；(3)(3)速率为速率为v0(v0(1)1)的的颗粒打在收集板上的位置颗粒打在收集板上的位置到到O O点的距离点的距离解析解析: :(1)(1)设带电颗粒的电荷量为设带电颗粒的电荷量为q q，质量为，质量为m.m.有有EqEqmgmg，将，将q/mq/m1/K1/K代入，得代入，得E Ekg.kg.借题发挥借题发挥1 1带电粒子带电粒子( (体体)

25、 )在复合场中的运动问题求解在复合场中的运动问题求解要点要点(1)(1)受力分析是基础在受力分析时是否考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虑重力必须注意题目条件(2)(2)运动过程分析是关键在运动过程分析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、类平抛运动的条件周运动、类平抛运动的条件(3)(3)构建物理模型是难点根据不同的运动构建物理模型是难点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过程及物理模型选择合适的物理规律列方程求解程求解2 2带电粒子在复合场中运动的分析方法带电粒子在复合场中运动的分

26、析方法考点三带电粒子在交变复合场中的运动考点三带电粒子在交变复合场中的运动【典例【典例3 3】 如图甲所示，在如图甲所示，在xOyxOy平面内加有空间分布均平面内加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律如匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律如图乙所示图乙所示( (规定竖直向上为电场强度的正方向，垂直纸规定竖直向上为电场强度的正方向，垂直纸面向里为磁感应强度的正方向面向里为磁感应强度的正方向) )在在t t0 0时刻，质量为时刻，质量为m m、电荷量为电荷量为q q的带正电粒子自坐标原点的带正电粒子自坐标原点O O处以处以v0v02 m/s2 m/s的速度沿的速度沿

27、x x轴正向水平射入已知电场强度轴正向水平射入已知电场强度E0E02m/q2m/q、磁感应强度磁感应强度B0B02m/q2m/q，不计粒子重力求：，不计粒子重力求：(1)t(1)tss时粒子速度的大小和方向；时粒子速度的大小和方向；(2) s(2) s2s2s内，粒子在磁场中做圆周运动的半径；内，粒子在磁场中做圆周运动的半径；(3)(3)画出画出0 04s4s内粒子的运动轨内粒子的运动轨迹示意图；迹示意图；( (要要求：体现粒子的求：体现粒子的运动特点运动特点) )ab答案见解析答案见解析【变式跟踪【变式跟踪3 3】 在如图所示的空间里，存在垂直纸面向在如图所示的空间里，存在垂直纸面向里的匀强

28、磁场，磁感应强度为里的匀强磁场，磁感应强度为B B2m/q.2m/q.在竖直方向存在竖直方向存在交替变化的匀强电场如图在交替变化的匀强电场如图( (竖直向上为正竖直向上为正) )，电场大小，电场大小为为E0E0mg/q.mg/q.一倾角为一倾角为长度足够长的光滑绝缘斜面放长度足够长的光滑绝缘斜面放置置在此空间斜面上有一质量为在此空间斜面上有一质量为m m，带电量为，带电量为q q的小球，的小球，从从t t0 0时刻由静止开始沿斜面下滑，设第时刻由静止开始沿斜面下滑，设第5 5秒内小球不秒内小球不会离开斜面，重力加速度为会离开斜面，重力加速度为g.g.求：求：(1)(1)第第6 6秒内小球离开斜

29、面的最大距离秒内小球离开斜面的最大距离(2)(2)第第1919秒内小球未离开斜面，秒内小球未离开斜面，角的正切值应满足什角的正切值应满足什条件？条件？借题发挥借题发挥带电粒子在交变复合场中的运动将是今后高考命题的热带电粒子在交变复合场中的运动将是今后高考命题的热点，往往综合考查牛顿运动定律、功能关系、圆周运动点，往往综合考查牛顿运动定律、功能关系、圆周运动的规律等的规律等带电粒子在交变复合场中的运动问题的基本思路带电粒子在交变复合场中的运动问题的基本思路特别提醒特别提醒若交变电压的变化周期远大于粒子穿越电场的时间，则若交变电压的变化周期远大于粒子穿越电场的时间，则在粒子穿越电场过程中，电场可看

30、作粒子刚进入电场时在粒子穿越电场过程中，电场可看作粒子刚进入电场时刻的匀强电场刻的匀强电场命题热点带电粒子在复合场中的运动命题热点带电粒子在复合场中的运动命题专家评述命题专家评述考情分析考情分析20132013年的全国各地的高考卷中对带电粒子在复合场年的全国各地的高考卷中对带电粒子在复合场中的运动的考查有中的运动的考查有7 7处，是高考的高频考点处，是高考的高频考点高考题型：选择题或计算题，计算题的机率大于选择高考题型：选择题或计算题，计算题的机率大于选择题题命题趋势命题趋势预计在预计在20192019年高考中以生活、科技材料为背景，考年高考中以生活、科技材料为背景，考查带电粒子在复合场中运动

31、的受力和画偏转图以及查带电粒子在复合场中运动的受力和画偏转图以及用数学知识解决物理问题的综合应用等为主用数学知识解决物理问题的综合应用等为主阅卷老师叮咛阅卷老师叮咛 易失分点易失分点 带电粒子在复合场中运动问题容易出现以下错误：带电粒子在复合场中运动问题容易出现以下错误： (1) (1)忽略带电粒子的重力，对于微观粒子如：质子、离忽略带电粒子的重力，对于微观粒子如：质子、离子等，不考虑重力；液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子等，不考虑重力；液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子常常考虑重力子常常考虑重力 (2) (2)在叠加场中没有认识到洛伦兹力随速度大小和方向在叠加场中没有认识到洛伦兹力随速度大小和方向

32、的变化而变化，从而不能正确地判断粒子的运动性的变化而变化，从而不能正确地判断粒子的运动性质质 (3) (3)不能建立完整的运动图景，画出粒子的运动轨迹不能建立完整的运动图景，画出粒子的运动轨迹 (4) (4)不能正确地选择相应的公式列方程，如运动的分解、不能正确地选择相应的公式列方程，如运动的分解、匀速圆周运动、功能关系等匀速圆周运动、功能关系等应对策略应对策略带电粒子在复合场中运动问题解题的两条线索带电粒子在复合场中运动问题解题的两条线索(1)(1)力和运动的角度：力和运动的角度：根据带电粒子所受的力，运用牛顿第二定律并结合运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动学规律

33、求解运用运动的合成与分解的方法，求解曲线运动问题运用运动的合成与分解的方法，求解曲线运动问题(2)(2)功能的角度根据场力及其他外力对带电粒子做功能的角度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，功引起的能量变化或全过程中的功能关系解决问题，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场，因此要熟悉各种力做功的特点因此要熟悉各种力做功的特点. . 高考佐证高考佐证 (2019 (2019江苏卷，江苏卷，15)15)如下图，待测区域中存在匀强如下图，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子射入时的受力情况电场和匀强磁

34、场，根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场图中装置由加速器和平移器可推测其电场和磁场图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为组成，平移器由两对水平放置、相距为l l的相同平行的相同平行金属板构成，极板长度为金属板构成，极板长度为l l、间距为、间距为d d，两对极板间，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反质量为偏转电压大小相等、电场方向相反质量为m m、电荷、电荷量为量为+q+q的粒子经加速电压的粒子经加速电压U0U0加速后，水平射入偏转加速后，水平射入偏转电压为电压为U1U1的平移器，最终从的平移器，最终从A A点水平射入待测区点水平射入待测区域不考虑粒子受到的

35、重力域不考虑粒子受到的重力(1)(1)求粒子射出平移器时的速度大小求粒子射出平移器时的速度大小v1v1；(2)(2)当加速电压变为当加速电压变为4U04U0时，欲使粒子仍从时，欲使粒子仍从A A点射入待测点射入待测区域，求此时的偏转电压区域，求此时的偏转电压U U；(3)(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为入时的受力大小均为F.F.现取水平向右为现取水平向右为x x轴正方向，建轴正方向，建立如图所示的直角坐标系立如图所示的直角坐标系Oxyz.Oxyz.保持加速电压为保持加速电压为U0U0不变，不变，移动装置使粒子沿不同

36、的坐标轴方向射入待测区域，粒移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如下表所示子刚射入时的受力大小如下表所示请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向方向(1)(1)求带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向；求带电微粒从电场中射出时的速度大小和方向；(2)(2)带电微粒进入中间三角形区域后，要垂直打在带电微粒进入中间三角形区域后，要垂直打在ACAC边上，边上，则该区域的磁感应强度则该区域的磁感应强度B1B1是多少？是多少？一、带电粒子在分离复合场中的运动一、带电粒子在分离复合场中的运动1 1粒子回旋加速器的工

37、作原理如图粒子回旋加速器的工作原理如图8-3-128-3-12所示，置于所示，置于真空中的真空中的D D形金属盒的半径为形金属盒的半径为R R，两金属盒间的狭缝，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为很小，磁感应强度为B B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为高频率交流电的频率为f f，加速电压为，加速电压为U U，若中心粒，若中心粒子源处产生的质子质量为子源处产生的质子质量为m m，电荷量为，电荷量为e e，在加速，在加速器中被加速不考虑相对论效应，则下列说法正确器中被加速不考虑相对论效应，则下列说法正确的是的是 ( () )答案答案CD图图8-3-13 (1)(1)两金属板间所加电场的场强大小；两金属板间所加电场的场强大小；(2)(2)匀强磁场的磁感应强度匀强磁场的磁感应强度B B的大小的大小3 3(2019(2019广东湛江测试广东湛江测试) )如图所示的平面直角坐标系如图所示的平面直角坐标系中，虚线中，虚线OMOM与与x x轴成轴成4545角，在角，在OMOM与与x x轴之间轴之