《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第9章 第3讲

磁场第九章第3讲带电粒子在复合场中的运动栏目导航01知识梳理回顾03随堂限时集训02考点各个击破04配套训练知识梳理回顾1一、复合场1．复合场(1)叠加场：电场、________、重力场共存，或其中某两场共存．(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠或在同一区域，电场、磁场________出现．磁场交替2．常见的运动情况(1)带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，粒子将处于________状态或做____________运动．(2)当带电粒子所受的合外力时刻指向某个点充当向心力且合外力大小不变时，粒子将做____________运动(如电场力和重力相平衡，洛伦兹力提供向心力)．(3)当带电粒子所受的合外力大小、方向均不断发生变化时，则粒子将做非匀变速曲线运动．(4)带电粒子在绝缘杆或者绝缘斜面的束缚下的运动．静止匀速直线匀速圆周夯基题组1．(多选)(2016年郴州期末)如图所示，匀强电场E竖直向下，匀强磁场B垂直纸面向里．现有三个带有等量同种电荷的油滴a、b、c，若将它们分别以一定的初速度射入该复合场中，油滴a做匀速圆周运动，油滴b向左水平匀速运动，油滴c向右水平匀速运动，则(

)A．三个油滴都带正电B．油滴a一定是做顺时针方向的圆周运动C．三个油滴中b的质量最大D．三个油滴中c的质量最大【答案】BC【解析】因三个带有等量同种电荷的油滴，由于油滴a做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡，由洛伦兹力提供向心力，因此受到的电场力向上．因电场强度方向向下，那么三个油滴都带负电，故A错误．根据左手定则，由于油滴带负电，且磁场垂直向里，那么油滴a一定是做顺时针方向的圆周运动，故B正确．a球受力平衡，有Ga＝qE重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上．由于电场强度向下，故油滴b带负电．油滴b受力平衡，有Gb＝qE＋qvB油滴c受力平衡，有Gc＝qE－qvB解得Gb＞Ga＞Gc，故C正确，D错误．加速电场偏转磁场交流相等磁感应强度B

半径R

无关非磁性材料qE

磁场方向电势差内能正极BLv

夯基题组2．(2017年石嘴山四模)如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子．经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B束．下列说法正确的是(

)A．组成A、B束的离子都带负电B．组成A、B束的离子质量一定不同C．A束离子的比荷大于B束离子的比荷D．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外【答案】C考点各个击破21．带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况(1)磁场力、重力并存①若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒．(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题．考点1带电粒子在复合场中的运动(3)电场力、磁场力、重力并存①若三力平衡，一定做匀速直线运动或静止．②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动．③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动．因洛伦兹力不做功，可用能量守恒或动能定理求解问题．2．带电粒子在复合场中有约束情况下的运动带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果．练1

(2016年盱眙三模)如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电量为q，小球可在棒上滑动．现将此棒竖直固定在沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中．设小球电量不变．小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有(

)A．小球加速度一直减小B．小球速度先减小，直到最后匀速C．杆对小球的弹力一直减少D．小球所受洛伦兹力一直减小【答案】D【解析】小球在上滑过程，受重力、向左的洛伦兹力、向右的电场力、向下的滑动摩擦力，以及水平向左或向右的弹力．根据牛顿第二定律有，水平方向qvB－qE－N＝0(qvB＞qE)，或者qvB－qE＋N＝0(qvB＜qE)，竖直方向f＋mg＝ma，其中f＝μN.若qvB＞qE，则摩擦力先减小到零，后同向增加，故A错误．由于合力一直向下，故加速度向下，与速度反向，速度一直减小，故B错误．若qvB＞qE，随着洛伦兹力的减小，弹力N先减小后反向增加，故C错误．由于速度一直减小，故洛伦兹力一直减小，故D