《重庆垫江一中》PPT课件

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1、重庆垫江一中物理教研组网址：www.zxxk.com2010年1月带电物体在电磁场中的运动一、带电粒子在电场中的运动二、带电粒子在磁场中的运动三、带电粒子在电磁场中的运动1.2009年理综北京卷192.2009年理综全国卷Ⅱ253.2009年理综山东卷254.2009年理综四川卷25带电物体在电磁场中的运动1、带电粒子的加速由动能定理2、带电粒子的偏转带电粒子在初速度方向做匀速运动L=v0tt=L/v0带电粒子在电场力方向做匀加速运动F=qEa=qE/m带电粒子通过电场的侧移偏向角φφvyvtv00一、带电粒子在电场中的运动3、处理带电粒

2、子在电场中的运动问题的一般步骤：①分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否要考虑重力、电场力是否是恒力等②分析带电粒子的初始状态及条件，确定粒子是作直线运动还是曲线运动③建立正确的物理模型，进而确定解题方法④利用物理规律或其它解题手段（如图像等）找出物理量间的关系，建立方程组1.带电粒子的速度与磁感应线平行时,能做匀速直线运动2.当带电粒子以垂直于匀强磁场的方向入射，受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动。当带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力充当向心力时，其余各力的合力一定为零.3.带电粒子在磁场中的运动常因各种原因形成多解，通常原因有：①带

3、电粒子的电性及磁场方向的不确定性，②粒子运动方向的不确定性及运动的重复性，③临界状态的不唯一性等。二、带电粒子在磁场中的运动当带电粒子在电磁场中作多过程运动时，关键是掌握基本运动的特点和寻找过程的边界条件。当带电粒子做电磁场中运动时，电场力和重力可能做功,而洛仑兹力始终不做功。带电粒子在电磁场中的运动，其本质是力学问题，应按力学的基本思路，运用力学的基本规律研究和解决此类问题。三、带电粒子在电磁场中的运动1.2009年理综北京卷1919．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a(不计重力)以一定

4、的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O‘点(图中未标出)穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出,则粒子b（）A.穿出位置一定在O'点下方B.穿出位置一定在O'点上方C.运动时，在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时，动能一定减小COEB解见下页粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故C项正确D项错误。解：a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀

5、速直线运动，故对粒子a有：Bqv=Eq即只要满足E=Bv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时,粒子b由于电性不确定,故无法判断从O'点的上方或下方穿出，故AB错误；2.2009年理综全国卷Ⅱ2525.（18分）如图,在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹

6、与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d。不计重力，求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比.l1l2QPEdv本题考查带电粒子在有界磁场中的运动。粒子在磁场中做匀速圆周运动，如图所示。由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直，圆心O应在分界线上，OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R。由几何关系得①设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得②设P'为虚线与分界线的交点,则粒子在磁场中的运动时间为③式中④解：OPl1RP′dBαv粒子进入电场后做类平抛运动，其初速度为v，方向垂直于电场。设粒子的加速度

7、大小为a，由牛顿第二定律得⑤由运动学公式有⑥⑦由①②⑤⑥⑦式得⑧由①③④⑦式得⑨题目3.2009年理综山东卷2525．（18分）如图甲所示，建立Oxy坐标系。两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l。第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。v0BxQPOlyl图甲图乙0tUPQ2t03t0t0U0-U0在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电

8、粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况）（1）求电压U0的大小。（2）求t0/2时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周