2020届一轮复习人教版 带电粒子在复合场中的运动 课件

带电粒子在复合场中的运动(教师备用)带电粒子在复合场中的运动(教师备用)课堂探究随堂演练课堂探究随堂演练类型一带电粒子在复合场中的运动实例分析课堂探究突破要点B[例1](2019·河北衡水检测)为了测量某化肥厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a,b,c,左右两端开口,在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧面固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法正确的是(

)A.若污水中正离子较多,则前内侧面比后内侧面电势高B.前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势,与哪种离子多少无关C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D.污水流量Q与电压U成正比,与b,c有关类型一带电粒子在复合场中的运动实例分析课堂探究突破要点2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件规律方法规律方法2.磁流体发电机磁流体发电是使内能直接转化为电能,无需经过机械能转换环节.如图所示为磁流体发电机的结构示意图.(1)原理:等离子气体喷入磁场,正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转而聚集在A,B板上,产生电动势.(2)正、负极:根据左手定则,正离子向B板聚集,负离子向A板聚集,与B板相连电极为正极.2.磁流体发电机(2)正、负极:根据左手定则,正离子向B板聚2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件[跟踪训练1](2019·浙江鹿城区期末)如图是磁流体发电机示意图.平行金属板a,b之间有一个很强的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于磁场的方向喷入磁场,a,b两板间便产生电压.如果把a,b板与用电器相连接,a,b板就是等效直流电源的两个电极.若磁场的磁感应强度为B,每个离子的电荷量大小为q、速度为v,a,b两板间距为d,两板间磁流体的等效电阻为r,用电器电阻为R.稳定时,下列判断正确的是(

)D[跟踪训练1](2019·浙江鹿城区期末)如图是磁流体发电2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件[跟踪训练2](2019·山东菏泽期末)霍尔元件磁传感器,是实际生活中的重要元件之一,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图为一长度一定的霍尔元件,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示从E到F方向的电流I,其中元件中的载流子(相当于移动电荷)是带负电的电荷,下列说法中正确的是(

)A.该元件能把电学量转化为磁学量B.左表面的电势高于右表面C.如果用该元件测赤道处的磁场,应保持工作面呈水平状态D.如果在霍尔元件中的电流大小不变,则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比D[跟踪训练2](2019·山东菏泽期末)霍尔元件磁传感器,2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件类型二带电粒子在组合场中的运动类型二带电粒子在组合场中的运动(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;(2)微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角;(3)电场强度E和磁感应强度B的大小.思维导图:(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;思维导图:2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件答案:(1)0.05s

2.4×103m/s2

(2)45°(3)24N/C

1.2T答案:(1)0.05s2.4×103m/s2(2)4规律方法带电粒子在组合场中的运动问题的分析方法(1)带电粒子依次通过不同场区时,因其受力情况随区域而变化,故其运动规律在不同区域也有所不同.规律方法带电粒子在组合场中的运动问题的分析方法(2)常见运动情况的解决方法(3)联系不同阶段的运动的物理量是速度,因此带电粒子在两场分界点上的速度是解决问题的关键.(2)常见运动情况的解决方法(3)联系不同阶段的运动的物理量[跟踪训练3](2019·贵州思南中学高二期末)如图所示,相距为R的两块平行金属板M,N正对着放置,S1,S2分别为M,N板上的小孔,S1,S2,O三点共线,它们的连线垂直M,N,且S2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M,N板.质量为m、带电荷量为+q的粒子,经S1进入M,N间的电场后,通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度和粒子所受的重力均不计.[跟踪训练3](2019·贵州思南中学高二期末)如图所示,(1)当M,N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;(1)当M,N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M,N间的电压值U0;(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M,N间的电压值U0(3)当M,N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.(3)当M,N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件类型三带电粒子在叠加场中的运动[例3](2019·甘肃兰州期末)如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直于纸面向里.一个质量m=1g、带正电的小物体A从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑,当它滑行h=0.8m到N点时离开壁做曲线运动,运动到P点时恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平方向成45°角,设P与M的高度差H=1.6m.求:类型三带电粒子在叠加场中的运动[例3](2019·甘肃兰(1)A沿壁下滑过程中摩擦力做的功;(2)P与M的水平距离s.(g取10m/s2)审题指导:题干关键获取信息电场方向水平向左,带正电小物体物体受向左静电力,与壁间挤压小物体无初速沿绝缘粗糙竖直壁下滑小物体竖直方向上受重力和摩擦力作用,两力做功小物体到N点离开壁此时与壁间无弹力小物体经P点恰好处于平衡、速度方向与水平方向成45°角小物体所受重力、静电力、洛伦兹力合力为0(1)A沿壁下滑过程中摩擦力做的功;审题指导:题干关键获取信2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件答案:(1)-6×10-3J

(2)0.6m答案:(1)-6×10-3J(2)0.6m规律方法(1)三种场力的特点①重力的方向始终竖直向下,重力做功与路径无关,重力做的功等于重力势能的减少量.②静电力的方向与电场方向相同或相反,静电力做功与路径无关,静电力做的功等于电势能的减少量.③洛伦兹力的大小和速度方向与磁场方向的夹角有关,方向始终垂直于速度v和磁感应强度B共同决定的平面.无论带电粒子做什么运动,洛伦兹力始终不做功.规律方法(1)三种场力的特点②静电力的方向与电场方向相同或相论带电粒子做什么运动,洛伦兹力始终不做功.(2)带电粒子在叠加场中的运动规律及解决办法①带电粒子在叠加场中处于静止或匀速直线运动状态时,带电粒子所受合力为零,应利用平衡条件列方程求解.②带电粒子做匀速圆周运动时,重力和静电力平衡,洛伦兹力提供向心力,应利用平衡方程和向心力公式求解.③当带电粒子在叠加场中做非匀变速曲线运动时,带电粒子所受洛伦兹力必不为零,且其大小和方向不断变化,但洛伦兹力不做功,这类问题一般应用动能定理求解.论带电粒子做什么运动,洛伦兹力始终不做功.②带电粒子做匀速圆[跟踪训练4](2019·福建鼓楼区校级期末)已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动.如图所示.求:[跟踪训练4](2019·福建鼓楼区校级期末)已知质量为m(1)液滴在空间受到几个力作用;解析:(1)液滴在空间受到三个力作用:重力、静电力与洛伦兹力;答案:(1)3个(1)液滴在空间受到几个力作用;解析:(1)液滴在空间受到三(2)液滴带电荷量及电性;(2)液滴带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?随堂演练检测效果1.(2019·江苏南京检测)如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向里),有一正电粒子恰能沿直线飞过此区域(不计粒子重力),则下列说法正确的是(

)A.可以判断出电场方向向上B.仅增大粒子电荷量,粒子将向上偏转C.仅增大粒子电荷量,粒子将向下偏转D.仅改变粒子电性,粒子仍能继续沿直线飞出D随堂演练检测效果1.(2019·江苏南京检测)如图所示,2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件ABC2.(2019·内蒙古集宁一中高二期末)(多选)利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C,D两侧面会形成电势差,该电势差可以反映磁感应强度B的强弱,则下列说法中正确的是(

)A.若元件的载流子是正离子,则C侧面电势高于D侧面电势B.若元件的载流子是自由电子,则D侧面电势高于C侧面电势C.在测地球北极上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平ABC2.(2019·内蒙古集宁一中高二期末)(多选)利用霍解析:若元件的载流子是正离子,由左手定则可知,正离子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏,则C侧面的电势高于D侧面的电势,故选项A正确;若元件的载流子是自由电子,由左手定则可知,电子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏,则D侧面的电势高于C侧面的电势,故选项B正确;在测定地球两极上方地磁场强弱时,应将元件的工作面保持水平,让磁场垂直通过,故选项C正确;地球赤道上方的地磁场方向水平,在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直,故选项D错误.解析:若元件的载流子是正离子,由左手定则可知,正离子受到的洛D3.(2019·内蒙古鄂尔多斯月考)如图所示,一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板,为了使电子束沿射入方向做直线运动,可采用的方法是(

)A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大D3.(2019·内蒙古鄂尔多斯月考)如图所示,一电子束垂直2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件4.带电油滴以水平向右速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动,如图所示,若油滴质量为m,磁感应强度为B,则下述说法正确的是(

)C4.带电油滴以水平向右速度v0垂直进入磁场,恰做匀速直线运动2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件5.(2019·云南昆明模拟)如图所示,两导体板水平放置,两板间电势差为U,带电粒子以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场(粒子重力不计),则粒子射入磁场和射出磁场时M,N两点间的距离d随着U和v0的变化情况为(

)A.d随v0增大而增大,d与U无关B.d随v0增大而增大,d随U增大而增大C.d随U增大而增大,d与v0无关D.d随v0增大而增大,d随U增大而减小A5.(2019·云南昆明模拟)如图所示,两导体板水平放置,两2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件带电粒子在复合场中的运动(教师备用)带电粒子在复合场中的运动(教师备用)课堂探究随堂演练课堂探究随堂演练类型一带电粒子在复合场中的运动实例分析课堂探究突破要点B[例1](2019·河北衡水检测)为了测量某化肥厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a,b,c,左右两端开口,在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧面固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法正确的是(

)A.若污水中正离子较多,则前内侧面比后内侧面电势高B.前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势,与哪种离子多少无关C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D.污水流量Q与电压U成正比,与b,c有关类型一带电粒子在复合场中的运动实例分析课堂探究突破要点2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件规律方法规律方法2.磁流体发电机磁流体发电是使内能直接转化为电能,无需经过机械能转换环节.如图所示为磁流体发电机的结构示意图.(1)原理:等离子气体喷入磁场,正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转而聚集在A,B板上,产生电动势.(2)正、负极:根据左手定则,正离子向B板聚集,负离子向A板聚集,与B板相连电极为正极.2.磁流体发电机(2)正、负极:根据左手定则,正离子向B板聚2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件[跟踪训练1](2019·浙江鹿城区期末)如图是磁流体发电机示意图.平行金属板a,b之间有一个很强的匀强磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)垂直于磁场的方向喷入磁场,a,b两板间便产生电压.如果把a,b板与用电器相连接,a,b板就是等效直流电源的两个电极.若磁场的磁感应强度为B,每个离子的电荷量大小为q、速度为v,a,b两板间距为d,两板间磁流体的等效电阻为r,用电器电阻为R.稳定时,下列判断正确的是(

)D[跟踪训练1](2019·浙江鹿城区期末)如图是磁流体发电2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件[跟踪训练2](2019·山东菏泽期末)霍尔元件磁传感器,是实际生活中的重要元件之一,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图为一长度一定的霍尔元件,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示从E到F方向的电流I,其中元件中的载流子(相当于移动电荷)是带负电的电荷,下列说法中正确的是(

)A.该元件能把电学量转化为磁学量B.左表面的电势高于右表面C.如果用该元件测赤道处的磁场,应保持工作面呈水平状态D.如果在霍尔元件中的电流大小不变,则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比D[跟踪训练2](2019·山东菏泽期末)霍尔元件磁传感器,2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件类型二带电粒子在组合场中的运动类型二带电粒子在组合场中的运动(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;(2)微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角;(3)电场强度E和磁感应强度B的大小.思维导图:(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小;思维导图:2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件答案:(1)0.05s

2.4×103m/s2

(2)45°(3)24N/C

1.2T答案:(1)0.05s2.4×103m/s2(2)4规律方法带电粒子在组合场中的运动问题的分析方法(1)带电粒子依次通过不同场区时,因其受力情况随区域而变化,故其运动规律在不同区域也有所不同.规律方法带电粒子在组合场中的运动问题的分析方法(2)常见运动情况的解决方法(3)联系不同阶段的运动的物理量是速度,因此带电粒子在两场分界点上的速度是解决问题的关键.(2)常见运动情况的解决方法(3)联系不同阶段的运动的物理量[跟踪训练3](2019·贵州思南中学高二期末)如图所示,相距为R的两块平行金属板M,N正对着放置,S1,S2分别为M,N板上的小孔,S1,S2,O三点共线,它们的连线垂直M,N,且S2O=R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场.D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M,N板.质量为m、带电荷量为+q的粒子,经S1进入M,N间的电场后,通过S2进入磁场.粒子在S1处的速度和粒子所受的重力均不计.[跟踪训练3](2019·贵州思南中学高二期末)如图所示,(1)当M,N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;(1)当M,N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小v;(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M,N间的电压值U0;(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M,N间的电压值U0(3)当M,N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值.(3)当M,N间的电压不同时,粒子从S1到打在D上经历的时间2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件类型三带电粒子在叠加场中的运动[例3](2019·甘肃兰州期末)如图所示,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直于纸面向里.一个质量m=1g、带正电的小物体A从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑,当它滑行h=0.8m到N点时离开壁做曲线运动,运动到P点时恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平方向成45°角,设P与M的高度差H=1.6m.求:类型三带电粒子在叠加场中的运动[例3](2019·甘肃兰(1)A沿壁下滑过程中摩擦力做的功;(2)P与M的水平距离s.(g取10m/s2)审题指导:题干关键获取信息电场方向水平向左,带正电小物体物体受向左静电力,与壁间挤压小物体无初速沿绝缘粗糙竖直壁下滑小物体竖直方向上受重力和摩擦力作用,两力做功小物体到N点离开壁此时与壁间无弹力小物体经P点恰好处于平衡、速度方向与水平方向成45°角小物体所受重力、静电力、洛伦兹力合力为0(1)A沿壁下滑过程中摩擦力做的功;审题指导:题干关键获取信2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件答案:(1)-6×10-3J

(2)0.6m答案:(1)-6×10-3J(2)0.6m规律方法(1)三种场力的特点①重力的方向始终竖直向下,重力做功与路径无关,重力做的功等于重力势能的减少量.②静电力的方向与电场方向相同或相反,静电力做功与路径无关,静电力做的功等于电势能的减少量.③洛伦兹力的大小和速度方向与磁场方向的夹角有关,方向始终垂直于速度v和磁感应强度B共同决定的平面.无论带电粒子做什么运动,洛伦兹力始终不做功.规律方法(1)三种场力的特点②静电力的方向与电场方向相同或相论带电粒子做什么运动,洛伦兹力始终不做功.(2)带电粒子在叠加场中的运动规律及解决办法①带电粒子在叠加场中处于静止或匀速直线运动状态时,带电粒子所受合力为零,应利用平衡条件列方程求解.②带电粒子做匀速圆周运动时,重力和静电力平衡,洛伦兹力提供向心力,应利用平衡方程和向心力公式求解.③当带电粒子在叠加场中做非匀变速曲线运动时,带电粒子所受洛伦兹力必不为零,且其大小和方向不断变化,但洛伦兹力不做功,这类问题一般应用动能定理求解.论带电粒子做什么运动,洛伦兹力始终不做功.②带电粒子做匀速圆[跟踪训练4](2019·福建鼓楼区校级期末)已知质量为m的带电液滴,以速度v射入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动.如图所示.求:[跟踪训练4](2019·福建鼓楼区校级期末)已知质量为m(1)液滴在空间受到几个力作用;解析:(1)液滴在空间受到三个力作用:重力、静电力与洛伦兹力;答案:(1)3个(1)液滴在空间受到几个力作用;解析:(1)液滴在空间受到三(2)液滴带电荷量及电性;(2)液滴带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?随堂演练检测效果1.(2019·江苏南京检测)如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内(磁场水平向里),有一正电粒子恰能沿直线飞过此区域(不计粒子重力),则下列说法正确的是(

)A.可以判断出电场方向向上B.仅增大粒子电荷量,粒子将向上偏转C.仅增大粒子电荷量,粒子将向下偏转D.仅改变粒子电性,粒子仍能继续沿直线飞出D随堂演练检测效果1.(2019·江苏南京检测)如图所示,2020届一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动课件ABC2.(2019·内蒙古集宁一中高二期末)(多选)利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I,C,D两侧面会形成电势差,该电势差可以反映磁感应强度B的强弱,则下列说法中正确的是(

)A.若元件的载流子是正离子,则C侧面电势高于D侧面电势B.若元件的载流子是自由电子,则D侧面电势高于C侧面电势