專題42+帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)講-高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)+版含解析

1、第九章磁場(chǎng)1 .縱觀近幾年高考，涉及磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)的題目年年都有，考查與洛倫茲力有關(guān)的帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)次數(shù)最多，極易成為試卷的壓軸題.其次是與安培力有關(guān)的通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的加速或平衡問(wèn)題.磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線、安培力、洛倫茲力的理解及安培定則和左手定則的運(yùn)用，一般以選擇題的形式出現(xiàn).2 .本章知識(shí)常與電場(chǎng)、恒定電流以及電磁感應(yīng)、交變電流等章節(jié)知識(shí)聯(lián)系綜合考查，是高考的熱點(diǎn).3 .本章知識(shí)與生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技等聯(lián)系密切，如質(zhì)譜儀、回旋加速器、粒子速度選擇器、等離子體發(fā)電機(jī)、電磁流量計(jì)等高科技儀器的理解及應(yīng)用相聯(lián)系，在復(fù)習(xí)中應(yīng)做到有的放矢第42講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1 .能分析計(jì)

2、算帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).2 .能夠解決速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀等磁場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題一、復(fù)合場(chǎng)1 .復(fù)合場(chǎng)的分類(1)疊加場(chǎng)：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)共存，或其中某兩場(chǎng)共存.(2)組合場(chǎng)：電場(chǎng)與磁場(chǎng)各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊或相鄰或在同一區(qū)域，電場(chǎng)、磁場(chǎng)交替出現(xiàn).2 .三種場(chǎng)的比較力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)重力場(chǎng)大?。篏J=mg方向：豎直向下重力做功與路徑無(wú)關(guān)重力做功改變物體的重方勢(shì)能靜電場(chǎng)大小：F=qE方向：a.正電何受力方向與場(chǎng)強(qiáng)力向相同b.負(fù)電何受力方向與場(chǎng)強(qiáng)力向相反電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)VW=qU電場(chǎng)力做功改變電勢(shì)能磁場(chǎng)洛倫茲力F=qvB方向可用左手7E則判斷洛倫茲力不做功，不改變帶電粒

3、子的動(dòng)能二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式1 .靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，將處于靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運(yùn)動(dòng).2 .勻速圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力大小相等，方向相反時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).3 .較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)當(dāng)帶電粒子所受合外力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一直線上，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng),這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線.4 .分階段運(yùn)動(dòng)帶電粒子可能依次通過(guò)幾個(gè)情況不同的組合場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階段組成.H=考點(diǎn)一帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1 .帶電粒子

4、在疊加場(chǎng)中無(wú)約束情況下的運(yùn)動(dòng)情況分類(i)磁場(chǎng)力、重力并存若重力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng).若重力和洛倫茲力不平衡，則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，故機(jī)械能守恒，由此可求解問(wèn)題.(2)電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力并存(不計(jì)重力的微觀粒子)若電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng).若電場(chǎng)力和洛倫茲力不平衡，則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，可用動(dòng)能定理求解問(wèn)題.(3)電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、重力并存若三力平衡，一定做勻速直線運(yùn)動(dòng).若重力與電場(chǎng)力平衡，一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若合力不為零且與速度方向不垂直，將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，可用能量守恒或動(dòng)能定理求解問(wèn)題.2

5、.帶電粒子在疊加場(chǎng)中有約束情況下的運(yùn)動(dòng)帶電體在復(fù)合場(chǎng)中受輕桿、輕繩、圓環(huán)、軌道等約束的情況下，常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式有直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)解題要通過(guò)受力分析明確變力、恒力做功情況，并注意洛倫茲力不做功的特點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理、能量守恒定律結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求出結(jié)果.重點(diǎn)歸納1、帶電粒子在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法審題2、帶電體在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的歸類分析(1)磁場(chǎng)力、重力并存若重力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng).若重力和洛倫茲力不平衡，則帶電體將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，因洛倫茲力不做功，故機(jī)械能守恒.(2)電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力并存(不計(jì)重力的微觀粒子)若電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，則帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng).若電場(chǎng)力和洛倫茲

6、力不平衡，則帶電體做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，可用動(dòng)能定理求解.(3)電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、重力并存若三力平衡，帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng).若重力與電場(chǎng)力平衡，帶電體做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若合力不為零，帶電體可能做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，可用能量守恒定律或動(dòng)能定理求解.3、帶電粒子(帶電體)在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法(1)弄清疊加場(chǎng)的組成.(2)進(jìn)行受力分析.(3)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合.(4)畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.當(dāng)帶電粒子在疊加場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力平衡列方程求解.當(dāng)帶電粒子在疊加場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓定律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解.當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般用

7、動(dòng)能定理或能量守恒定律求解.對(duì)于臨界問(wèn)題，注意挖掘隱含條件.(5)記住三點(diǎn)：能夠正確對(duì)疊加場(chǎng)中的帶電粒子從受力、運(yùn)動(dòng)、能量三個(gè)方面進(jìn)行分析受力分析是基礎(chǔ)：一般要從受力、運(yùn)動(dòng)、功能的角度來(lái)分析.這類問(wèn)題涉及的力的種類多，含重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、彈力、摩擦力等運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析是關(guān)鍵：包含的運(yùn)動(dòng)種類多，含勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)以及其他曲線運(yùn)動(dòng)根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及物理模型，選擇合適的定理列方程（牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、動(dòng)能定理、能量守恒定律等）求解.典型案例如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy,其第一象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右；，磁感應(yīng)強(qiáng)

8、度的方向垂直紙面向里。一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的微粒從原點(diǎn)出發(fā)沿與x軸正方向的夾角為45。的初速度進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中，正好做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到A（l,l）時(shí)，電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上（不計(jì)電場(chǎng)變化的時(shí)間），粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，正好垂直于y軸穿出復(fù)合場(chǎng)。不計(jì)一切阻力，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。,3I(-7T+1；J4E-1）之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖:根據(jù)平衡條件，有："E二僧白；解得:（2）根據(jù)平衡條件，有：qM盤(pán)酒,電場(chǎng)方向變化后，微粒所受重力與電場(chǎng)力平衡，微粒在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖:根據(jù)牛頓第

9、二定律，有：由幾何關(guān)系可得：第二附聯(lián)立解得：弋=廊:BjP<3)微粒做勺速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：/=¥=$做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：h=/二=在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t=tt2=(卞+1函故本題答案是：6=尊(2)B=孤(3)1=吟我+1)上點(diǎn)睛：在電場(chǎng)中正確受力分析根據(jù)平衡可求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)要找到運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑，再結(jié)合物理知識(shí)求解即可。針對(duì)練習(xí)1如圖所示，足夠大的絕緣水平桌面上方區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=50N/C.在桌面左邊緣的虛線PQ上方存在重直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=15T,虛線PQ與水平桌面成45o角。質(zhì)量分別為m=0.2kg、mB=0.

10、4kg的金屬小球AB,帶電量均為q=+4.0X10-2C.開(kāi)始時(shí)，AB靜止，AB間有一個(gè)鎖定的被壓縮的輕質(zhì)絕緣彈簧，與AB不拴接，彈性勢(shì)能Ep=5.4J(A、B視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧極短)，現(xiàn)解除鎖定，AB被瞬間彈開(kāi)后移走彈簧。AB與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為科=0.4,AB靜止時(shí)與P點(diǎn)間距離L=1m(A與桌面的碰撞是彈性的，取兀=3,g=10m/s2).求：(1)彈簧解除鎖定后瞬間，AB兩球的速度大小；(2)小球A第一次與桌面相碰時(shí)，A、B間的距離多大;(結(jié)果均保留二位有效數(shù)小球A從P點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng)，到第二次離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)平均速度的大小和方向。字)【答案】(1)vA=6m/s；vB=3m/s；(2)1.2

11、5m;(3)2.1m/s,方向：與水平向右成450斜向上。【解析】試題分析：弓單蕾解除鎖定后瞪間，根據(jù)能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律,即可求狐目的速度大小N2)先分析A的運(yùn)動(dòng)情況，作出乩從第一次進(jìn)磁場(chǎng)到第一次碰桌面的運(yùn)動(dòng)軌跡.,并計(jì)算出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,后再分析B的運(yùn)動(dòng)情況判斷B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與A運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系,從而得出kE相距的距離；作出四第二次進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，求出總位移和總時(shí)間1根據(jù)平均速度的主義式進(jìn)行求解即可。<1)設(shè)彈筒解除鎖定后瞬間，A、B兩球的速度大村吩別為線、外由能量守恒定律得：耳,=；啊琮Hm/I由動(dòng)量守恒定律得:啊為一冊(cè)5%=口聯(lián)立解得：2=6擅"；%=3m/s(2)

12、在未進(jìn)入磁場(chǎng)前，對(duì)A受力分析，則有：守“二鞏二？“即A受到的支持力為0,故A不受摩擦力作用，所以向左勻速?gòu)腜點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),作出運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖由洛倫茲力提供向心力，則有:解得：r=2m27rm在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為由圖可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3-T=1.5s41.5s之后，粒子豎直向下出射磁場(chǎng)，仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)r1%=S由幾何關(guān)系得：勻速運(yùn)動(dòng)的位移為r=2m,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為即A從第一次進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次出磁場(chǎng)所用的時(shí)間為外=&三而對(duì)B分析可知，曲E=2N<M=4N,故B受的支持力不為C,則H會(huì)受到摩擦力作用,從而向右做句減速運(yùn)動(dòng)根據(jù)牛頓第二定律得：Mm耳目一

13、qE)=m耳與解得:a=2nr/s設(shè)E向右減到。所用的時(shí)間為占由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：運(yùn)七二<匕說(shuō)明當(dāng)B向右減速到。后，A才落回到桌面則B的位移為小二1二：加由幾何關(guān)系得：小球A第一次與桌面相碰時(shí)，AB間的距離二'+曰一-(3)A與桌面反彈后，向上做勻速運(yùn)動(dòng)，再次進(jìn)入磁場(chǎng)，向右偏轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖然。斜向上。由圖可知，A從第一次進(jìn)入磁場(chǎng)到第二出磁場(chǎng)，所用的總時(shí)間為總位移為士2x26n=4*mv=2Am/s則平均速度的大小為總，方向?yàn)榕c水平向右成【點(diǎn)睛】本題帶電小球在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，分析受力情況來(lái)分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程是基礎(chǔ)，同時(shí)要抓住兩球之間的關(guān)系，比如運(yùn)動(dòng)的同時(shí)性等等進(jìn)行研究。對(duì)A的運(yùn)動(dòng)軌跡圖能夠

14、熟練畫(huà)出，并且能夠靈活應(yīng)用幾何關(guān)系進(jìn)行列式解題。針對(duì)練習(xí)2如圖所示為研究某種帶電粒子的裝置示意圖，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直線射到熒光屏上的。點(diǎn)，出現(xiàn)一個(gè)光斑。在垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿半徑為r的圓弧運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏上的P點(diǎn)，然后在磁場(chǎng)區(qū)域再加一豎直向下，場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，光斑從P點(diǎn)又回到。點(diǎn)，關(guān)于該粒子（不計(jì)重力），下列說(shuō)法正確的是A.粒子帶負(fù)電BB.初速度為v=BE2C.比荷為q=BmED.比荷為-=-E-mBr【答案】D【解析】垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后粒子束打在熒光屏上的P點(diǎn)、根據(jù)左手定則可知,粒

15、子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤弓當(dāng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)：中但二后已解得二高；選項(xiàng)B錯(cuò)誤三在磁場(chǎng)中時(shí)，由"二班且，可得：里二二二與，故選哽D正確'C錯(cuò)誤$故選DrmrBBr點(diǎn)睛：本題主要是考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，解答本題要能夠根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件分析洛倫茲力和電場(chǎng)力的大小關(guān)系；在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)粒子，在解題時(shí)要注意過(guò)程分析和受力分析.考點(diǎn)二帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1 .帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是力電綜合的重點(diǎn)和高考熱點(diǎn).這類問(wèn)題的特點(diǎn)是電場(chǎng)、磁場(chǎng)或重力場(chǎng)依次出現(xiàn)，包含空間上先后出現(xiàn)和時(shí)間上先后出現(xiàn)，磁場(chǎng)或電場(chǎng)與無(wú)場(chǎng)區(qū)交替出現(xiàn)相組合的場(chǎng)等.其運(yùn)動(dòng)形式包含勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)

16、動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等，涉及牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系等知識(shí)的應(yīng)用.復(fù)習(xí)指導(dǎo)：1.理解掌握帶電粒子的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的條件、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，會(huì)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析研究,掌握研究帶電粒子的電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的方法，能夠熟練處理類平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng).2 .學(xué)會(huì)按照時(shí)間先后或空間先后順序?qū)\(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，分析運(yùn)動(dòng)速度的承前啟后關(guān)聯(lián)、空間位置的距離關(guān)系、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的分配組合等信息將各個(gè)運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái).2 .解題時(shí)要弄清楚場(chǎng)的性質(zhì)、場(chǎng)的方向、強(qiáng)弱、范圍等.3 .要進(jìn)行正確的受力分析，確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).4 .分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵重點(diǎn)歸納1、求解帶電粒子在組合復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法電

17、子組的廝場(chǎng)運(yùn)帶粒在合電磁中動(dòng)電場(chǎng)中勻變速直求法線運(yùn)動(dòng)M美平拋求法運(yùn)動(dòng)L牛頓定律、|運(yùn)動(dòng)學(xué)公式I動(dòng)能定理H常規(guī)分解法1口特殊分解法U功能關(guān)系勻速直線運(yùn)動(dòng)求法j勻速運(yùn)動(dòng)公式(i)正確受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意靜電力和磁場(chǎng)力的分析.(2)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合.(3)對(duì)于粒子連續(xù)通過(guò)幾個(gè)不同區(qū)域、不同種類的場(chǎng)時(shí)，要分階段進(jìn)行處理.(4)畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.2、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用實(shí)例(1)質(zhì)譜儀(2)回旋加速器(3)速度選擇器(4)磁流體發(fā)電機(jī)(5)電磁流量計(jì)工作原理典型案例在科學(xué)研究中，可以通過(guò)施加適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)

18、帶電粒子運(yùn)動(dòng)的控制.如圖甲所示，MN為間距足夠大的水平極板，緊靠極板右側(cè)放置豎直的熒光屏PQ在MN間加上如圖乙所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)£和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，圖中E)、B0、k均為已知量.t=0時(shí)刻，比荷m二kL的正粒子以一定的初速度從O點(diǎn)沿水平方向射入極板間,0訃,叼時(shí)間內(nèi)粒子恰好沿直線運(yùn)動(dòng)，t="。時(shí)7T刻粒子打到熒光屏上.不計(jì)粒子的重力，涉及圖象中時(shí)間間隔時(shí)取0.8=彳,1.4=凡求：(2)在111泗寸間內(nèi)尸粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),q&j】顯%=砒=百乂函=匹"%則爐=遮氣=詈得"5匚即v與水平方向成45©

19、角向下在t2=口時(shí)刻粒子的運(yùn)動(dòng)速度V.(2)在t35H。時(shí)刻粒子偏離O點(diǎn)的豎直距離y.水平極板的長(zhǎng)度L.【解析】【詳解】(1)在0-h時(shí)間內(nèi)，粒子在電磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，貝I："=qE。泛E方與水平方向成45。角向下【答案】(5十返)坨%埒F=-I=J1212(2)在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)向下偏移：在t2t3時(shí)間內(nèi)，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期7TTt=在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間4%”,即圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為27rm23T牛kBQ=45°,此時(shí)速度恰好沿水平方向。vq魯Rq=mrl得：遜“4磁場(chǎng)中：由偏離的豎直距離=乃+后=6/2一彘0)在£3時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)以初速度蔚=

20、在叫=詈做類平拋運(yùn)動(dòng)，¥=砒=譽(yù)X/=管再次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，療=%=普由9二公乜得即”與水平方向成特角向F由q寸為=m不得o=藁綜上可得：長(zhǎng)度上=%xW加45"?為x播*"同勵(lì)45貨包【點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在復(fù)雜的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，一定要在每個(gè)時(shí)間段先進(jìn)行受力分析，確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的初末速度大小和方向。計(jì)算一步向前走一步，才能得到正確結(jié)果，若錯(cuò)一步則后面步步錯(cuò).特別注意的是:做類平拋運(yùn)動(dòng)弄清該段末速度的大小和方向，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)要弄清轉(zhuǎn)過(guò)的角度如圖所示，材料表面上方矩形區(qū)域針對(duì)練習(xí)1某儀器用電場(chǎng)和磁場(chǎng)來(lái)控制電子在材料表面上方的運(yùn)動(dòng),PPN'N充滿豎直向下的勻

21、強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)寬NP=NP'=d.長(zhǎng)NN=MM=5s、寬MN=MN'=s的矩形區(qū)域NNMm充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;NN為磁場(chǎng)與電場(chǎng)之間的分界線.點(diǎn)G、G將e、質(zhì)量為mi初速度為零白電子，從P點(diǎn)開(kāi)始(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值為多少？prK3（KWWKWKVKri:H：KriHrikfKHYK'KiWYliKVVMN'三等分，在G、G間安裝一接收裝置.一個(gè)電荷量為由靜止被電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁場(chǎng).電場(chǎng)強(qiáng)度可以取一定范圍內(nèi)的任意值，電子運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度不變,最后電子僅能從磁場(chǎng)邊界MN'飛出.不計(jì)電子所受重力.(2)若接收裝置只接收垂直MN'

22、方向白電子(不含Ci、Q),求接受裝置能夠接受到幾種不同速度的電子,其中速度最小為多少?(3)求恰好擊中C的電子速度大小的可能值.25-11vi（1）2md（2）13M（3）48mJ3eBs48m近35-心eBs48m2vmvevti=m-R二=【解析】(i)在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中口,解得詼，B23fl2md加速過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得根據(jù)幾何知識(shí)可知R=S時(shí)，速度最大，有”m=瓷，故/(2)垂直進(jìn)入接收裝置，設(shè)進(jìn)入磁場(chǎng)口次S為整數(shù))，則(2m+1)A=5$,且;f<&<汨解得口印、5*6,共三種，所以接受到的電子速度有三種j其中半徑最小的為Aa=肅="由”8=m三得速

23、度最小的為%11nFL日后5年13m(3)如下圖所示，擊中G有兩類情形:設(shè)電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)N次，N之5,且為奇數(shù).由圖可得4(N2-1)即-10N&R+(25+-)s2=0兩邊平方，化簡(jiǎn)得,要使R有解，d=100N十一4儂工一1)(25+產(chǎn)之化簡(jiǎn)得爐工亍=57.25,N=5或力N=5時(shí)，|5/?_5引=/2一尸，化簡(jiǎn)得良=35-反西=7時(shí)/77?5日=考慮無(wú)玉對(duì)取A=營(yíng)5JUDJHzd由V=a門(mén)=【點(diǎn)睛】帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，首先要運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況，再選擇合適方法處理.對(duì)于勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，常常運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，將其分解為兩個(gè)直線的合成，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

24、結(jié)合求解；對(duì)于磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)，要正確畫(huà)出軌跡，由幾何知識(shí)求解半徑.針對(duì)練習(xí)2如圖，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，y<0.25m區(qū)域存在垂直平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50T,而在y>0.25m區(qū)域存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=5.0X105N/C?，F(xiàn)有一不計(jì)重力的帶正電粒子從y軸上的P(0,1.25m)點(diǎn)以沿x軸正向的速度進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，其質(zhì)量m=2.OX10-26kg,電量q=3.2X10-19C。若要粒子能夠穿出磁場(chǎng)進(jìn)入第四象限區(qū)域，則粒子的入射速度V0應(yīng)滿足什么條件？XXXXXXirmiTrfLUiTEJ.TJiTeJTJi-iUiTriX【答案】V0<3xi06m/s;Eq【解析】粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度a=尷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，y方向已運(yùn)動(dòng)h=1.0m,其y方向分速度Vy="2口=4X106m/s進(jìn)入磁場(chǎng)