高中物理选修3-1第三章微型专题9带电粒子在组合场、叠加场中的运动-教师版_第1页
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文档简介

1、 半径为r,由几何关系知Asin喳2小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速度为v,有qvB = mr-由速度的合成与分解知v0=cos运由式得V0 =由式得V0 =qBL宙2mtan 6此(3)设小球到M点时的竖直分速度为vy,它与水平分速度的关系为vy= votan丘)由匀变速直线运动规律有v/ = 2gh2B2. 2由式得仁q8m10.如图10所示xOy坐标系，在第二象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内 分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示.现有一个质量为 m、电荷量为+ q的带电粒子在该平面内从 x轴上的P点，以垂直于X轴的初速度vo进入匀

2、强电场，恰好经过 y轴上的Q点且与y轴成45。角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限的磁场.已知 OP之间的距离为d(不计粒子的重力).求：图10O点到Q点的距离；(2)磁感应强度B的大小；(3)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间.答案(1)2dmvo(2)答案(1)2dmvo(2)2qd7兀+ 4 d2 V0解析(1)设Q点的纵坐标为h,到达Q点的水平分速度为 Vx, P到Q受到的恒定的电场力与 初速度方向垂直，则粒子在电场中做类平抛运动，则由类平抛运动的规律可知竖直方向匀速直线运动，h=vt1水平方向匀加速直线运动的平均速度V0 +vxVxtl 22根据速度的矢量合成 tan 45 =，解得h= 2d.V0(2)粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可得，粒子在磁场中的运动半径R=2&d2由牛顿第二定律得 qvB=mR,解得R= qmv由(1)可知V=一=小V0cos 45联立解得B=myo.2qd(3)在电场中的运动时间为ti = V0在磁场中，由运动学公式T=2jRV在第一象限中的运动时间为t2 = 翳 T = 3T3608在第四象限内的运动时间为t3=T带电粒子自进入电场至在

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