带电体在复合场中运动.docx

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1、第5讲带电体在复合场中运动一．带电体的种类1.基本粒子：如质子、电子、α粒子等不做特殊说明不计重力2.液滴、小球：一般要计其重力二．“场”的种类及特点力的大小力的方向加速度运动性质运动形式重力场电场磁场三．叠加场在空间某一区域里几种场共同存在。1.无约束条件下叠加场的形式合力特点运动形式解题方法重力场+电场恒力，与速度共线匀速直线匀变速直线牛顿运动定律恒力，，且与速度不共线类平抛运动运动的合成与分解；牛顿运动定律电场+磁场二力平衡匀速直线牛顿运动定律不平衡一般曲线运动动能定律；功能关系（洛伦兹力不做功）；

2、能量守恒定律重力场+磁场二力平衡匀速直线牛顿运动定律不平衡一般曲线运动动能定理；功能关系（洛伦兹力不做功）；能量守恒定律重力场、电场和磁场平衡一定匀速直线重力与电场力平衡匀速圆周运动牛顿定律不平衡复杂曲线运动动能定理；功能关系2.有约束条件下叠加场的形式受力运动形式解题方法重力场+电场不平衡变速圆周运动牛顿定律；动能定理其他形式具体问题具体分析牛顿定律；动能定理（1）重力场和电场复合例1.如图所示，三个质量相等,分别带正电、负电荷和不带电的粒子，从带电平行放置的极板的右侧中央以相同的水平速度先后垂直极板间

3、电场射入，分别落在下极板的处，试讨论如下问题CBA+（1）三个粒子在电场中运动时间如何比较（2）能否确定三个粒子具体带电情况（3）能否确定三个粒子在电场中的加速度大小情况（4）能否确定三个粒子到达正极板时的动能情况EShv0例2.如图所示，带电量为q＝10-6C的滑块质量为m=10-3kg，滑块与平台间的动摩擦因数为μ＝0.2，在水平匀强电场中受电场力的作用下沿高度为h=5m的绝缘平台向右做匀速直线运动，滑块落地点到平台边缘的水平距离为S＝5m，取g＝10m/s2，求：(1)电场强度E；(2)滑块在平台上

4、运动的速度v0；(3)滑块落地时的动能。（2）电场和磁场复合×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××BE例3.如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。具有不同水平速度的带电粒子射入后发生偏转的情况不同。这种装置能把具有某一特定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。试证明带电粒子具有速度v=E/B时，才能沿着图示虚线路径通过这个速度选择器（3）重力场、电场和磁场复合例4.在如图所示的区域内一个带电小球沿

5、图中虚线作直线运动试判断（1）小球所带电性（2）小球作直线运动的性质××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××例5.在如图所示的区域内重力场、电场和磁场共存，一个质量为m、带正电小球沿图中虚线作匀速圆周运动试判断匀强电场的方向和大小？例6.质量为m的小球带电量为+q，由长为l的绝缘绳系住，在竖直向上场强为E的匀强电场中，为使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，则在小球运动

6、的过程中（　　）例7.图所示，ABCDF为一绝缘光滑轨道，竖直放置在水平方向的匀强电场中，BCDF是半径为R的圆形轨道，已知电场强度为E，今有质量为m的带电小球在电场力作用下由静止从A点开始沿轨道运动，小球受到的电场力和重力大小相等，要使小球沿轨道做圆周运动，则AB间的距离至少为多大？四.组合场:例8.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

7、向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求（l）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。xyAv0OMNθ例9.如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN

8、间的距离为L，小球过M点的速度方向与x轴正方向夹角为θ。不计空气阻力，重力加速度为g，求：⑴电场强度E的大小和方向；⑵小球从A点抛出时初速度v0的大小；⑶A点到x轴的高度h。例10.如图所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在其第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E＝2N/C.在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y>h＝0.4m的