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1、第3单元 带电粒子在复合场中的运动基础知识必备知识一 复合场[基础梳理]1．复合场的分类(1)叠加场:电场、_____、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,并不重叠或相邻或在同一区域,电场、磁场_____出现．磁场交替项目名称力的特点功和能的特点重力场大小:G＝_____方向:____________重力做功与_____无关重力做功改变物体的_____________静电场大小:F＝_____方向:a.正电荷受力方向与场强方向______b．负电荷受力方向与场强方向______电场力做功与______无关W＝____
2、_电场力做功改变______磁场洛伦兹力F＝______方向可用______定则判断洛伦兹力不做功,不改变带电粒子的_______2．三种场的比较mg竖直向下路径重力势能qE相同相反qvB左手路径qU电势能动能解析:小球做匀速圆周运动,重力必与电场力平衡,则电场力方向竖直向上,结合电场方向可知小球一定带负电,A错误,B正确;洛伦兹力充当向心力,由曲线运动轨迹的弯曲方向结合左手定则可得绕行方向为顺时针方向,C正确,D错误．答案:B、C必备知识二 带电粒子在复合场中的运动分类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
3、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______,方向______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____________运动．(3)较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外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________变速曲线运动,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．匀速直线运动相等相反匀速圆周非匀[即时
4、训练]2．地球大气层外部有一层复杂的电离层,既分布有地磁场,也分布有电场．假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场;电场的方向在纸面内斜向左下方,磁场的方向垂直纸面向里．此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域,不计重力作用,则在该区域中,有关该带电粒子的运动情况可能的是（）A．仍做直线运动B．立即向左下方偏转C．立即向右上方偏转D．可能做匀速圆周运动解析:比较Eq与Bqv,因二者开始时方向相反,当二者相等时,A正确;当Eq＞Bqv时,向电场力方向偏转,当Eq＜Bqv时,向洛伦兹力方向偏转,B、C正确;有电场力存在,粒子不可能
5、做匀速圆周运动,D错．答案:A、B、C垂直速度qE＝qvB内能正极BLv非磁性材料A．若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高B．若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高C．污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比,与a、b无关答案:D精研疑难要点1．(2013年安徽卷)如图所示的平面直角坐标系xOy,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里,正三角形边长为L,且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0
6、的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力．求:(1)电场强度E的大小;(2)粒子到达a点时速度的大小和方向;(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．[答案]见解析[解题流程]第一步:审题干,抓关键信息
