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《2020届高考物理总复习第十二单元磁场第3讲带电粒子在组合场和复合场中的运动课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、带电粒子在组合场和复合场中的运动第3讲栏目名称带电粒子在组合场中的运动问题题型一“磁偏转”和“电偏转”的比较答案解析带电粒子在组合场中的运动问题题型一【例1】在如图甲所示的平面直角坐标系xOy中,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
2、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。甲解析带电粒子在组合场中的运动问题题型一乙方法带电粒子在组合场中的运动问题题型一组合场是指磁场与电场同时存在,但各位于一定的区域内且并不重叠的情况,或者在同一区域内交替存在,总之,带电粒子每时只受到一个场力的作用。(1)带电粒子在组合场中的运动规律①带电粒子在匀强电场中,若初速度与电场线平行,则该粒子做匀
3、变速直线运动;若初速度与电场线垂直,则该粒子做类平抛运动。②带电粒子在匀强磁场中,若速度与磁感线平行,则该粒子做匀速直线运动;若速度与磁感线垂直,则该粒子做匀速圆周运动。方法带电粒子在组合场中的运动问题题型一(2)带电粒子在组合场中运动的处理方法答案解析带电粒子在组合场中的运动问题题型一【变式训练1】(2018安徽淮南第二次调研)如图甲所示,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。在x轴下方存在匀强电场,方向竖直向上。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的a(h,
4、0)点沿y轴正方向以某初速度开始运动,一段时间后,粒子与x轴正方向成45°进入电场,经过y轴的b点时速度方向恰好与y轴垂直。求:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v1。(2)匀强电场的电场强度大小E。(3)粒子从开始到第三次经过x轴的时间t总。甲解析带电粒子在组合场中的运动问题题型一乙解析带电粒子在组合场中的运动问题题型一解析带电粒子在组合场中的运动问题题型一带电粒子在叠加场中的运动问题题型二1.磁场力、重力并存(1)若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。(2)若重力和洛伦兹力不平
5、衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒。2.电场力、磁场力并存(不计重力)(1)若电场力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。(2)若电场力和洛伦兹力不平衡,则带电体做复杂的曲线运动,可用动能定理求解。3.电场力、磁场力、重力并存(1)若三力平衡,则带电体做匀速直线运动。(2)若重力与电场力平衡,则带电体做匀速圆周运动。(3)若合力不为零,带电体则可能做复杂的曲线运动,可用能量守恒定律或动能定理求解。带电粒子在叠加场中的运动问题题型二答案解析带电粒子在叠加场中的运动问题题型
6、二(1)小球的初速度大小。(2)电场强度E1的大小。(3)B1与B2的比值。甲解析带电粒子在叠加场中的运动问题题型二解析带电粒子在叠加场中的运动问题题型二乙解析带电粒子在叠加场中的运动问题题型二方法带电粒子在叠加场中的运动问题题型二带电粒子在叠加场中运动的处理方法答案解析带电粒子在叠加场中的运动问题题型二【变式训练2】(2019山西晋城质量检测)如图甲所示,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一
7、质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC。(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf。甲(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP。解析带电粒子在叠加场中的运
8、动问题题型二解析带电粒子在叠加场中的运动问题题型二乙带电粒子在复合场中运动的应用实例题型三带电粒子在复合场中运动的应用实例题型三(续表)答案解析带电粒子在复合场中运动的应用实例题型三【例3】如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成:粒子源N;P、Q间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心O,且与圆心O等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶片M。由
