第八章学案43.docx
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1、学案43带电粒子在复合场中的运动课前双基回扣以题挖点,回扣概念规律和方法一、概念规律题组1 .如图1所示,在Xoy平面内,匀强电场的方向沿X轴正向,匀强磁场的方向垂直于Xoy平面向里.一电子在Xoy平面内运动时,速度方向保持不变.则电子的运动方向沿()X.xgc二OXI图1A.X轴正向B.X轴负向C.y轴正向D.y轴负向2.一个质子穿过某一空间而未发生偏转,贝)A.可能存在电场和磁场,它们的方向与质子运动方向相同B.此空间可能只有磁场,方向与质子的运动方向平行C.此空间可能只有磁场,方向与质子的运动方向垂直D.此空间可能有正交的电场和磁场,它们的方向均与质子的运动方向垂直3.如图2所示,沿直线
2、通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中,偏转后出现的轨迹半径之比为K:R2=I:2,则下列说法正确的是()图2A.离子的速度之比为1:2B.离子的电荷量之比为1:2C.离子的质量之比为I:2D.以上说法都不对+g:h一X!+-XXXX+-XXXX+_XXX在-.4-图34. (2011.浙江杭州市模拟)有一个带电量为+q、重为G的小球,从两竖直的带电平行板上方h处自由落下,两极板间另有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图3所示,则带电小球通过有电场和磁场的空间时,下列说法错误的是()A.一定做曲线运动B.不可能做曲线运动C.有可能做匀加速运动D.有可能做匀速运动二、思想方
3、法题组5.图4一个带电微粒在如图4所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动,该带电微粒必然带(填“正”或负”),旋转方向为(填“顺时针”或“逆时针”).若己知圆的半径为r,电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B,重力加速度为g,则线速度为.图56 .在两平行金属板间,有如图5所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场.粒子以速度VO从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入时,恰好能沿直线匀速通过.供下列各小题选择的答案有:A.不偏转B.向上偏转C.向下偏转D.向纸内或纸外偏转(1)若质子以速度Vo从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入,质子将(2)若电子以速度V
4、o从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入,电子将(3)若质子以大于Vo的速度,沿垂直于匀强电场和匀强磁场的方向从两板正中央射入,质子将核心考点突破讲练结合,突破重点、热点和难点一、带电粒子在无约束的复合场中的运动7 .常见运动形式的分析(1)带电粒子在复合场中做匀速圆周运动带电粒子进入匀强电场、匀强磁场和重力场共同存在的复合场中,重力和电场力等大反向,两个力的合力为零,粒子运动方向和磁场方向垂直时,带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.(2)带电粒子在匀强电场、匀强磁场和重力场中的直线运动自由的带电粒子(无轨道约束),在匀强电场、匀强磁场和重力场中的直线运动应该是匀速直线运动,
5、这是因为电场力和重力都是恒力,若它们的合力不与洛伦兹力平衡,则带电粒子速度的大小和方向都会改变,就不可能做直线运动.(粒子沿磁场方向运动除外)8 .带电粒子在复合场中运动的处理方法(1)搞清楚复合场的组成,一般是磁场、电场的夏合;磁场、重力场的复合;磁场、重力场、电场的复合;电场和磁场分区域存在.(2)正确进行受力分析,除重力、弹力、摩擦力外还要特别关注电场力和磁场力的分析.(3)确定带电粒子的运动状态.注意将运动情况和受力情况结合进行分析.(4)对于粒子连续经过几个不同场的情况,要分段进行分析、处理.(5)画出粒子的运动轨迹,灵活选择不同的运动规律.【例I】(2011.安徽23)如图6所示,
6、在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于Xoy平面向里.一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经to时间从P点射出.(1)求电场强度的大小和方向.(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经冷时间恰好从半圆形区域的边界射出.求粒子运动加速度的大小.(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从0点射入,但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间.规范思维Iy图7【例2】(2008江苏高考改编)在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带电荷量为+q的小球在O点静止释放,小球的运动
7、曲线如图7所示.己知此曲线在最低点的曲率半径为该点到X轴距离的2倍,重力加速度为g.求:(1)小球运动到任意位置P(x,y)的速率v;(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym;(3)欲使小球沿X轴正向做直线运动,可在该区域加一匀强电场,试分析加电场时,小球在什么位置,所加电场的场强为多少?方向如何?规范思维I二、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,用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果.fIZEVT-B图8【例3】
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