组合场与复合场问题课件

高考专题——组合场与复合场高考专题——组合场与复合场什么是组合场？复合场？××××××××BExy0OyxEACxyBEPOldeabv0什么是组合场？复合场？××××××××BExy0OyxEAC一.直线和圆的综合一.直线和圆的综合组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件O3rrO4rrO2rrO1rrOSO3rrO4rrO2rrO1rrOS组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件二.抛物线和圆的综合二.抛物线和圆的综合如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为，电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置（－L，0）处，以初速度ν0，沿x轴正方向运动，且已知。试求：使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件.(粒子的重力不计)－－－－－dORRv0vyv－θ(－L,0)EBθ如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀解：带电粒子在电场中做类平抛运动。设粒子进入磁场时粒子的速度大小为ν，速度方向与y轴夹角为θ，有：粒子在磁场中做圆周运动，有：∴粒子穿越磁场不返回电场中的条件为：解：带电粒子在电场中做类平抛运动。设粒子进入磁场时粒子的速度组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件1：如图所示，在x轴上方有匀强磁场，磁感强度为B，下方有场强为E的匀强电场，有一质量为m，带电量q为的粒子，从坐标0沿着y轴正方向射出。射出之后，第3次到达x轴时，它与点0的距离为L。求此粒子射出时的速度和运动的总路程S（重力不计）××××××××BExy0解析：粒子在磁场中的运动为匀速圆周运动，在电场中的运动为匀变速直线运动。画出粒子运动的过程如图所示：1：如图所示，在x轴上方有匀强磁场，磁感强度为LRy由图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电场，做匀减速运动至速度为零，再反向做匀加速直线运动，以原来的速度大小反方向进入磁场。这就是第二次进入磁场，接着粒子在磁场中做圆周运动，半个周期后第三次通过x轴。LRy由图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电LRy由图可知R=4L在磁场中：f洛=f向BqV=mv2R即所以V=BqRm=BqL4mLRy由图可知R=4L在磁场中：f洛=f向BqV=mv2R即LRy粒子在电场中每一次的最大位移设为y，第3次到达轴时，粒子运动的总路程为一个周期和两个位移的长度之和：由动能定理Eqy=mv212y=mv22Eq=（BqL/4m）2m2Eq得S=2πR＋2y=πL2＋qB2L216mELRy粒子在电场中每一次的最大位移设为y，第3次到达轴时，粒2.如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电量为＋q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度？（设小球电量不变）E＋××××××BmgfBqVEqN＋××××××EB2.如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电量mgfBqVEqN＋××××××EB由牛顿第二定律得竖直方向：mg-f=ma水平方向：N=Eq＋BqVf=μNa=mg-μ（qE＋qVB）m当V=0时，a最大=mg-μqEm=g-μqEm当a=0时，V最大=mgμqB-EBmgfBqVEqN＋××××××EB由牛顿第二定律得竖直方向[例2]如图所示，质量为0.04g的带有正电荷q为10-4C的小球用长度为0.2m的丝线悬挂在匀强磁场中，磁感应强度B为0.5T，方向指向纸内，小球在磁场内做摆动，当它到达最高点A时，丝线偏离竖直方向30°角，试问：（1）小球在A点时受到哪几个力的作用？ACDθθ××××××××××××解析：小球在A点时受到两个力作用，即重力mg和丝线拉力T。[例2]如图所示，质量为0.04g的带有正电荷q（2）小球向右经过最低点C时，丝线受力的大小和方向如何？

解：小球从A点运动到C点时，受到的力有重力mg、丝线拉力T、洛仑兹力f，其合力为向心力，即T＋f-mg=mv2L代入数据得:T=4.7×10-4(N)V=2gL（1-cosθ)上式中速度V可由机械能守恒定律解得mv2LT=＋mg-BqV则:ACDθθ××××××××××××mgTf（2）小球向右经过最低点C时，丝线受力的大小和方向如何？（3）小球向左经过最低点C时，丝线受力的大小和方向如何？解:小球从D点运动到C点时速度与从A点运动到C点时大小相同，此时，小球受到的力有重力mg、绳子拉力T'，洛仑兹力f，其合力为向心力，则mv2LT'-f-mg=代入数据得T'=5.4×10-4（N）mv2LT'=＋mg＋BqV即ACDθθ××××××××××××mgfT'（3）小球向左经过最低点C时，丝线受力的大小和方向如何？解:高考专题——组合场与复合场高考专题——组合场与复合场什么是组合场？复合场？××××××××BExy0OyxEACxyBEPOldeabv0什么是组合场？复合场？××××××××BExy0OyxEAC一.直线和圆的综合一.直线和圆的综合组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件O3rrO4rrO2rrO1rrOSO3rrO4rrO2rrO1rrOS组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件二.抛物线和圆的综合二.抛物线和圆的综合如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为，电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置（－L，0）处，以初速度ν0，沿x轴正方向运动，且已知。试求：使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件.(粒子的重力不计)－－－－－dORRv0vyv－θ(－L,0)EBθ如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀解：带电粒子在电场中做类平抛运动。设粒子进入磁场时粒子的速度大小为ν，速度方向与y轴夹角为θ，有：粒子在磁场中做圆周运动，有：∴粒子穿越磁场不返回电场中的条件为：解：带电粒子在电场中做类平抛运动。设粒子进入磁场时粒子的速度组合场与复合场问题课件组合场与复合场问题课件1：如图所示，在x轴上方有匀强磁场，磁感强度为B，下方有场强为E的匀强电场，有一质量为m，带电量q为的粒子，从坐标0沿着y轴正方向射出。射出之后，第3次到达x轴时，它与点0的距离为L。求此粒子射出时的速度和运动的总路程S（重力不计）××××××××BExy0解析：粒子在磁场中的运动为匀速圆周运动，在电场中的运动为匀变速直线运动。画出粒子运动的过程如图所示：1：如图所示，在x轴上方有匀强磁场，磁感强度为LRy由图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电场，做匀减速运动至速度为零，再反向做匀加速直线运动，以原来的速度大小反方向进入磁场。这就是第二次进入磁场，接着粒子在磁场中做圆周运动，半个周期后第三次通过x轴。LRy由图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电LRy由图可知R=4L在磁场中：f洛=f向BqV=mv2R即所以V=BqRm=BqL4mLRy由图可知R=4L在磁场中：f洛=f向BqV=mv2R即LRy粒子在电场中每一次的最大位移设为y，第3次到达轴时，粒子运动的总路程为一个周期和两个位移的长度之和：由动能定理Eqy=mv212y=mv22Eq=（BqL/4m）2m2Eq得S=2πR＋2y=πL2＋qB2L216mELRy粒子在电场中每一次的最大位移设为y，第3次到达轴时，粒2.如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电量为＋q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度？（设小球电量不变）E＋××××××BmgfBqVEqN＋××××××EB2.如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电量mgfBqVEqN＋××××××EB由牛顿第二定律得竖直方向：mg-f=ma水平方向：N=Eq＋BqVf=μNa=mg-μ（qE＋qVB）m当V=0时，a最大=mg-μqEm=g-μqEm当a=0时，V最大=mgμqB-EBmgfBqVEqN＋××××××EB由牛顿第二定律得竖直方向[例2]如图所示，质量为0.04g的带有正电荷q为10-4C的小球用长度为0.2m的丝线悬挂在匀强磁场中，磁感应强度B为0.5T，方向指向纸内，小球在磁场内做摆动，当它到达最高点A时，丝线偏离竖直方向30°角，试问：（1）小球在A点时受到哪几个力的作用？ACDθθ××××××××××××解析：小球在A点时受到两个力作用，即重力mg和丝线拉力T。[例2]如图所示，质量为0.04g的带有正电荷q（2）小球向右经过最低点C时，丝线受力的大小和方向如何？

解：小球从A点运动到C点时，受到的力有重力mg、丝线拉力T、洛仑兹力f，其合力为向心力，即T＋f-mg=mv2L代入数据得:T=4.7×10-4(N)V=2gL（1-cosθ)上式中速度V可由机械能守恒定律解得mv2LT=＋mg-BqV则:ACDθθ××××××××××××mgTf（2）小球向右经过最低点C时，丝线受力的大小和方向如何