带电粒子在复合场中的运动市公开课一等奖省赛课获奖课件

磁场对运动电荷作用习题课带电粒子在复合场中运动带电粒子在复合场中的运动第1页解题思绪:1、正确受力分析：除重力、弹力、摩擦力外，要注意电场力、磁场力；2、正确分析物体运动状态，确定粒子做什么运动，最经典运动状态有平衡状态以及类平抛运动和匀速圆周运动等；3、恰当灵活地利用动力学两大方法a、动力学观点：包含牛顿三定律和运动学规律。b、能量观点：包含动能定理和能量守恒定律。带电粒子在复合场中的运动第2页例1：如图示，质量为m,带电量为q微粒以速度υ与水平方向成45o角进入匀强电场与匀强磁场,若微粒在电场、磁场、重力场作用下做匀速直线运动，则电场强度大小E、磁感应强度大小B各为多大？E经典题选讲：第一类：匀速直线运动——特点F合=0,方法共点力平衡知识中矢量合成、正交分解。BqEmgvBqvθθ带电粒子在复合场中的运动第3页随堂练习：1、某空间存在着正交匀强电场和匀强磁场，不一样带电粒子既垂直于电场方向，又垂直于磁场方向射入该空间，若带电粒子都沿直线运动，那么能够必定（）A、它们质量相同B、它们电量相同C、它们速率相同D、它们比荷相同带电粒子在复合场中的运动第4页例2、如图示，带电量为+q，质量为m小球，从倾角为θ光滑斜面上由静止下滑，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向如图示，则小球在斜面上滑行最大距离为多大？第二类：匀变速直线运动——F合恒定，且合外力方向与带电体运动方向在同一条直线上，可利用牛顿运动定律以及相关运动学公式求解答案:S=m2gCos2θ/2q2B2sinθ经典题选讲：带电粒子在复合场中的运动第5页在相互垂直匀强磁场和匀强电场中,有一倾角为θ,足够长光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.电场强度方向竖直向上,有一质量为m,带电量为+q小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面压力恰好为零,若快速把电场方向改为竖直向下,小球能在斜面上滑行多远?所用时间是多少?EB随堂练习：带电粒子在复合场中的运动第6页例3:如图示，套在很长绝缘直棒上小球，其质量为m，带电量是+q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在相互垂直，且沿水平方向匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感应强度为B，小球与棒摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落最大加速度和最大速度。（设小球带电量不变）mgFf洛Nf第三类，先变速后匀速直线运动——特点F合在改变，当F合=0时，带电体开始做匀速直线运动，经常出现问题是利用平衡条件求最大速度如磁场方向反向情况又怎样?经典题选讲：带电粒子在复合场中的运动第7页例4:如图示,垂直于竖直面向里匀强磁场B=1T,水平向右匀强电场E=103N/C,一带正电微粒,其质量m=2×10-5kg,电量q=2×10-5C,在竖直面内作匀速直线运动,若微粒运动到某条电场线上P点时将磁场突然撤去,则这个微粒经过多长时间能够再次经过这条电场线(如Q点)?PQBE第四类：匀变速曲线运动(类平抛运动)—F合恒定,但合外力与运动方向不在同一条直线上,通常利用运动合成与分解知识处理这类问题.答案:23s经典题选讲：带电粒子在复合场中的运动第8页例5:已知质量为m带电液滴，以速度v射入相互垂直匀强磁场B和匀强电场E中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动；如图示，求:（1）液滴在空间受到几个力作用;（2）液滴带电量及电性；（3）液滴做圆周运动半径。vEB第五类：匀速圆周运动——受力特点F合大小不变，方向改变且一直指向圆心，普通利用向心力公式及圆相关知识求解经典题选讲：带电粒子在复合场中的运动第9页例6:如图示,质量为m=1kg,带正电q=5×10-2小滑块,从半径为R＝0.4m光滑绝缘1/4圆弧轨道上自A端滑下.整个装置处于方向相互垂直匀强磁场与匀强电场中.已知E＝100V/m,水平向右;B＝1T,方向垂直纸面向里.求(1)滑块m到达C点时速度;(2)在C点时滑块对轨道压力.ABCO其它复杂运动——合外力大小、方向不停发生改变，其运动轨道在中学物理阶段也无法确定，普通是从能量转化和守恒角度获取解题突破口。带电粒子在复合场中的运动第10页如图示，质量为m，带电量为+q粒子，从两平行极板正中央垂直电场线以速度v飞入，已知两极板间距离为d，磁感应强度为B，方向垂直于竖直面向外，电场方向竖直向上，这时，粒子恰好能沿直线穿过电场和磁场区，重力不计，今将磁感应强度突然增大到某值，则粒子降落到极板上，当粒子落到极板上动能为多大？随堂练习：带电粒子在复合场中的运动第11页⒋如图示,某空间匀强电场竖直向下,匀强磁场垂直纸面向里,一金属杆AB从高H处自由下落,则()A.A端先着地B.B端先着地

C.两端同时着地D.以上说法均错AB⒌三个带等量正电荷粒子(所受重力不计)以相同初动能水平射入正交电磁场中,轨迹如图,则可知它们质量ma.mb.mc大小次序为_______,入射时初动量pa.pb.pc大小次序________.abc带电粒子在复合场中的运动第12页5、如图,有一电子束从点a处以一定水平速度飞向竖直放置荧光屏,将垂直击中荧光屏上点b,已知电子质量为m,电量为q.(1)若在电子束运行途中加二分之一径为R圆形磁场,磁感应强度为B,方向垂直与纸面向里,圆心O在点a、b连线上,点O距荧光屏距离为L,为