課題帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動

1、課題：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動 一、課標(biāo)考點(diǎn)：1復(fù)合場：是指電場、磁場和重力場并存或者其中兩種場并存的情況。帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動時要考慮電場力、洛倫茲力和重力的作用。 2三種力的比較：大小方向做功特點(diǎn)重力電場力洛倫茲力3帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動軌跡（1）若粒子所受合外力為零或合外力在粒子運(yùn)動的方向上_ _運(yùn)動。（2）若粒子所受合外力大小不變，方向始終與粒子的運(yùn)動方向垂直則粒子做_ _運(yùn)動。（3）若粒子所受合外力與速度既不平行也不垂直則粒子做_ _運(yùn)動。4. 分析帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動的基本方法:動力學(xué)觀點(diǎn)；能量觀點(diǎn)。二、課標(biāo)典例：類型一：帶電粒子在疊加場里的運(yùn)動例1：如圖所示，兩塊水平放置

2、的金屬板長L=1.40m，間距為d=0.30m。兩板間有B=1.25T，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。兩板電勢差U=1.5103v，上板電勢高。當(dāng)t=0時，質(zhì)量m=2.0010-15kg，電量q= 1.0010-10C的正粒子，以速度V=4.00103m/s從兩板中央水平射入。不計(jì)重力，試分析： 粒子在兩板間如何運(yùn)動？ 粒子在兩板間的運(yùn)動時間是多少？變式訓(xùn)練11：若上板電勢變化如圖所示，下板電勢始終為零。其他條件不變，試分析： 粒子在兩板間如何運(yùn)動？ 粒子在兩板間的運(yùn)動時間是多少？例2： 如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一與磁感線垂直且水平放置，長為L的絕緣輕繩，拉一質(zhì)量為m，帶有q電

3、荷量的擺球。若擺球可以沿圓弧往復(fù)擺動。試求擺球通過最低位置時繩上的拉力F。類型二：帶電粒子在組合場里的運(yùn)動例3：在如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在y0的區(qū)域內(nèi)有一垂直于 xOy平面的勻強(qiáng)磁場，在第四象限內(nèi)有一平行于x軸方向的勻強(qiáng)電場?，F(xiàn)使一個質(zhì)量為m的帶電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度V沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場，帶電粒子從點(diǎn) P（a，0）射出磁場，最后再從Q點(diǎn)射出勻強(qiáng)電場，射出電場時粒子速度跟y軸的夾角為120 0。（粒子重力不計(jì)）求： 帶電粒子從O點(diǎn)射入磁場，到達(dá)P點(diǎn)經(jīng)歷的時間。 勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值。 三、隨堂練習(xí)1. 如圖所示，套在很長的絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量m，電量為q

4、，小球可在棒上滑動，將此棒豎直放在互相垂直且沿水平方向的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，小球與棒的摩擦因數(shù)為，求：小球由靜止沿棒下落的最大加速度和最大速度（小球電量不變）。BE2.三個相同的帶電的小球1、2、3，在重力場中從同一高度由靜止開始落下，其中小球1通過一附加的水平方向勻強(qiáng)電場，小球2通過一附加的水平方向勻強(qiáng)磁場。設(shè)三個小球落到同一高度時的動能分別為E1、E2、E3，忽略空氣阻力，則 A、E1=E2=E3 B、E1E2=E3 C、E1E2E3 （ ）3. 如圖7，在x軸上方有垂直于xy平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在 x軸下方有沿y軸負(fù)向的電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場

5、。一質(zhì)量為m，電量為-q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正向射出，射出之后，第三次到達(dá)x軸時，它與點(diǎn)O的距離為L，求此粒子射出時的速度V和運(yùn)動的總路程S（重力不計(jì)）。yoxBEV0四、鞏固提高1如圖5虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。已知從左方水平射入的電子，穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)重力可忽略不計(jì)，在這區(qū)域中的E和B的方向可能是 （ ）E，BAE和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動的方向相同BE和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動的方向相反CE豎直向上，B垂直紙面向外DE豎直向上，B垂直紙面向里2如圖6水平放置的M、N兩金屬板之間，有水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，質(zhì)量為 9.99510-7Kg、電量為q= -1.010-8 C的帶電微粒。靜止在N極附近，在M、N兩板間突然加上電壓（M板電勢高于N板電勢）時，微粒開始運(yùn)動，經(jīng)一段時間后該微粒水平勻速地碰撞原來靜止的質(zhì)量為m2的中性微粒，并粘合在一起，然后共同沿一段圓弧做勻速率圓周運(yùn)動，最終落在N極上。若兩板間的電場強(qiáng)度E=1.0103V/m。（g=10m/s2）求：兩微粒碰撞前，質(zhì)量為m1的微粒的速度為 被碰微粒的質(zhì)量m2 兩微粒粘合后沿圓弧運(yùn)動的軌道半徑。 MNm13.圖為質(zhì)譜儀的示意圖，速度選擇部分的勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E=1.2105V/