云南省2012年新课标高考备考复习研讨会物理带电粒子在符合场中

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1、祝同学们学习进步，身体健康！临川一中物理组陈光辉专题带电粒子在复合场中的运动力的特点功和能的特点重力场重力场、静电场和磁场1．三种场的特点比较①重力做功和路径无关②重力做功改变物体的重力势能，且WG＝ΔEp减少①大小G＝mg②方向竖直向下一：知识储备力的特点功和能的特点静电场磁场①大小：F＝qE②方向：正电荷受力方向与该点电场强度的方向相同(或负电荷受力的方向与该点电场强度的方向相反)①电场力做功与路径无关②电场力做功改变物体的电势能，且W电＝ΔEp减少①大小：f＝qvB②方向：垂直于v和B决定的平面洛伦兹力不做功(2)．带电粒子在复合场中的运动状态a.当带电粒子所受合外力为零时，将在复合场

2、中静止或做运动．b.由洛伦兹力提供向心力，带电粒子做匀速圆周运动．c.多种力作用下的一般的曲线运动电场、和重力场并存或两种场并存，或分区域存在．粒子在复合场中运动时，要考虑、的作用，有时也要考虑重力的作用．磁场电场力磁场力匀速直线2、复合场及复合场中的运动(1)．复合场：热点一带电粒子先后通过匀强电场和匀强磁场思路剖析近几年中，带电粒子先后进行电偏转和磁偏转的高考考题频频出现，充分显示了两种偏转在带电粒子运动中的基础地位，同学们在解析此类问题时，须抓住两种偏转的“区别、联系和局限性”。1.所谓“区别”——运动规律的不同。电偏转一般为类平抛运动，磁偏转则一般为匀速圆周运动。2.所谓“联系”

3、——带电粒子先后进行电偏转和磁偏转，因而从一种场飞出的速度就是射入另一种场的初速度。3.所谓“局限性”——电场和磁场往往都是有边界的，抓住了场的边界，往往就抓住了两种偏转的始末。另外，场的边界往往含有某种几何关系，这一点同学们必须高度重视。二:热点分析【老师点拨】(1)求粒子在匀强磁场中的轨道半径R有两种基本方法——其一，R=mv/(Bq)；其二，空间几何关系。在本题中线段ON或线段OP长度未知，故应用方法一求解轨道半径。(2)tMP=tMN+tNP，tMN可据类平抛运动规律求解；tNP可利用偏转角求解，也可以利用NP长度求解。【例1】在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强

4、电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以大小为v0的速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点沿与y轴正方向成60°角射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R；(2)粒子从M点运动到P点的总时间t；典型示例【自主解答】(1)设粒子过N点时的速度为v，根据类平抛运动规律可知v=v0/cos60°①分别过N、P点作速度方向的垂线，相交于Q点，则Q是粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，根据牛顿第二定律有qvB=mv2/R②联立①②解

5、得轨道半径R=2mv0/(qB)③(2)设粒子在电场中运动的时间为t1，有ON=v0t1④由几何关系得ON=Rsin30°+Rcos30°⑤联立③④⑤解得t1=(1+)m/(qB)⑥粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=2m/(qB)⑦由几何关系知∠NQP=150°，设粒子在磁场中运动的时间为t2，则t2=(150°/360°)T⑧联立⑦⑧解得t2=5m/(6qB)⑨故粒子从M点运动到P点的总时间t=t1+t2=(1++5/6)m/(qB)⑩反馈训练：1．如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d＝0.10m，a、b间的电场强度为E＝5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁

6、感应强度大小为B＝6.0T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场．今有一质量为m＝4.8×10－25kg、电荷量为q＝1.6×10－18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0＝1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处(图中未画出)．不计板a、b的厚度，求P、Q之间的距离L.解析：粒子从a板左端运动到P处，由动能定理得代入数据，解得代入数据解得：粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图所示，由几何关系得＝rsin30°又qvB＝m联立以上各式，求得L＝代入数据，解得L≈5.8cm.答案：5.8cm总结：1：

7、抓住各自场中运动规律（如平抛和匀圆）2：注意边界处的速度和位置变式训练1如图5-11-7所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限只在以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后射出磁场后经过y轴时的速度方向