2019-2020年高三物理一轮复习 带电粒子在匀强磁场中的运动（3）-带电粒子在复合场中的运动导学案

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1、2019-2020年高三物理一轮复习带电粒子在匀强磁场中的运动（3）-带电粒子在复合场中的运动导学案【学习目标】1.会分析、处理带电粒子在叠加场中运动的。2.会分析、处理带电粒子在组合场场中运动的。【重点、难点】带电粒子的受力分析、运动分析【课前预学】1．叠加场与组合场(1)叠加场：电场、磁场、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、磁场分时间段交替出现．2．三种场的比较名称力的特点功和能的特点重力场大小：G＝mg方向：竖直向下重力做功与路径无关

2、重力做功改变物体的重力势能静电场大小：F＝qE方向：正电荷受力方向与场强方向相同；负电荷受力方向与场强方向相反电场力做功与路径无关W＝qU电场力做功改变电势能磁场洛伦兹力F＝qvB方向可用左手定则判断洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能3．带电粒子在复合场中的运动分类(1)静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做。(2)匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做。(3)较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外

3、力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上，粒子做曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。(4)分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成。【课中学习】一、带电粒子在叠加场中的运动分析电荷在叠加场中的运动一般有两种情况：(1)直线运动：如果电荷在叠加场中做直线运动，一定是做匀速直线运动，合力为零．(2)圆周运动：如果电荷在叠加场中做圆周运动，一定是匀速圆周运动，重力和电场力的合力为零，洛伦兹力提供向心力．例1如图所

4、示，某空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面水平向里。E=10N/C,B=1T，现在有一个质量m=2×kg、q=+2×C的液滴以某速度垂直于磁场方向进入该区域恰能作匀速直线运动。g取10m/．这个速度的大小是，方向是。例2　一带电微粒在如图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，求：(1)该带电微粒的电性？(2)该带电微粒的旋转方向？(3)若已知圆的半径为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，则线速度为多少？二、带电粒子在组合

5、场中的运动分析带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场、或从磁场到电场的运动．通常按时间的先后顺序分成若干个小过程，在每一运动过程中从粒子的受力性质、受力方向和速度方向的关系入手，分析粒子在电场中做什么运动，在磁场中做什么运动．例3如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并

6、经过y轴上y=-2h处的P3点。不计重力。求：（1）电场强度的大小（2）粒子到达P2时速度的大小和方向（3）磁感应强度的大小。【课后作业】1.如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里。一质量为m，带正电，电量为q的油滴以速度v与水平方向成45°角进入两场区域（场区域足够大），这个带电油滴在场区内做直线运动，重力加速度为g，则电场的场强大小E=_________。磁场的磁感强度大小B=__________。若油滴运动到A点时，突然将电场方向变为竖直向上（场强的大小不变），此时油滴的加速度大小为

7、____________，此后油滴将做__________运动。2．带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将(　)A．可能做直线运动B．可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀速圆周运动3．三个相同的小球a、b、c带有相同电荷量的正电荷，从同一高度由静止开始下落，当落下h1高度后a球进入水平向左的匀强电场，b球进入垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，它们到达水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示，若不

8、计空气阻力，它们的关系是(　　)A．va>vb＝vcB．va＝vb＝vcC．va>vb>vcD．va＝vb>vc4．如图所示，虚线空间中存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的是(　)5．如图所示，两板间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。已知一离子在