专题六带电体在复合场中的运动.doc

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1、专题六带电体在复合场中的运动本专题研究带电体在复合场或组合场中的运动．复合场是指重力场、电场和磁场三者或其中任意两者共存于同一区域的场；组合场是指电场与磁场同时存在，但不重叠出现在同一区域的情况．带电体在复合场中的运动（包括平衡），说到底仍然是一个力学问题，只要掌握不同的场对带电体作用的特点和差异，从分析带电体的受力情况和运动情况着手，充分发掘隐含条件，建立清晰的物理情景，最终把物理模型转化成数学表达式，即可求解．解决复合场或组合场中带电体运动的问题可从以下三个方面入手：（1）动力学观点（牛顿定律结合运动学方程）；（2）能量观点（动能定理和机械能守恒或能量守恒）；（3）动量观点（动量定

2、理和动量守恒定律）．一般地，对于微观粒子，如电子、质子、离子等不计重力，而一些实际物体，如带电小球、液滴等应考虑其重力．有时也可由题设条件，结合受力与运动分析，确定是否考虑重力．课时1带电体在复合场中的平衡和直线运动9课时综述1、带电体在复合场中的平衡问题　　依据共点力的平衡条件和重力、电场力、洛仑兹力的不同特点进行分析求解．2、带电体在复合场中的直线运动一般情况下，带电体在复合场中的直线运动可以是匀速、匀变速或变加速直线运动，但带电体在重力场、匀强电场和匀强磁场共同作用下做直线运动时，因重力和电场力是恒力，而洛仑兹力的大小与速率有关，故只能是匀速直线运动．互动探究abh例1例1、如图

3、所示，水平放置的两块平行金属板a、b相距为d，其电容为C，开始两板均不带电，a板接地且中央有孔．现将带电荷量为q、质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下，竖直落在b板上，并把全部电荷传给b板，重力加速度为g，不计地磁场影响，并假定电荷在极板上的分布是均匀的，求：（1）第几滴液滴将在板间做匀速直线运动？（2）能够到达板的液滴不会超过几滴？·例2´´´´例2、如图所示，线圈内存在有理想边界的匀强磁场，当磁场均匀增加时，有一带粒子静止于平行板电容器（极板水平）内，则此粒子带何种电荷？若线圈的面积为S、匝数为n，极板间距为d，粒子的质量为m，带电量为q，求磁场磁感应强度的变

4、化率？例3例3、如图所示，质量为m，电量为+q的小球以初速度v0沿着与水平面成θ角的方向射出，为保证小球沿初速度方向做直线运动，需要在某方向加上一定大小的匀强电场，试求：（1）所加匀强电场场强的最小值；（2）加了这个电场后，经多长时间小球的速度变为零?9例4、如图所示，有一水平向右的匀强电场（场强为E）和垂直纸面向里的匀强磁场（磁感应强度为B）并存的区域（B⊥E），其中有一足够长的水平光滑且绝缘的水平面MN，平例4面上O点放置一质量为m、带电荷量为+q的物体，物体由静止释放后做加速运动．求物体在平面MN上滑行的最大速度和最大距离．例5、请你利用α粒子散射实验结果估算原子核的大小（结果保

5、留一位有效数字）．（下列公式或数据为已知：令无穷远处电势为零，正点电荷的电势φ=kQ/r，k=9´109N·m2/C2，金原子序数79，α粒子质量mα=6´10-27kg，α粒子初速度v=1.6´107m/s，电子电量e=1.6´10-19C．）例6例6、如图所示，质量为1g的小环带4×10-4C的正电，套在长直的绝缘杆上，两者间的动摩擦因数μ=0.2．将杆放入水平且互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，杆所在平面与磁场垂直，杆与电场的夹角为37°．若E=10N/C，B=0.5T，小环从静止起动．求：（1）当小环加速度最大时，环的速度和加速度；（2）当小环的速度最大时，环的速度和加速度．课堂

6、反馈反馈11．在图中虚线所示的区域内存在匀强电场和匀强磁场．取坐标如图．一带电粒子沿x轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转．不计重力的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是（　AB　）A．E和B都沿x轴正方向B．E沿y轴正向，B沿z轴正向C．E沿x轴正向，B沿y轴正向D．E、B都沿z轴正向abMNOv0P··反馈22、如图所示，光滑绝缘杆上套有两个完全相同、质量都是m的金属小球a、b，a带电量为q（q＞0），b不带电．M点是ON的中点，OM=MN=L，整个装置放在与杆平行的匀强电场中．开始时，b静止在杆上MN之间的某点P处，a从杆上O点以速度v0向右运动，

7、到达M点时速度为3v0/4，再到P点与b球相碰并粘合在一起（碰撞时间极短），运动到N点时速度恰好为零．求：⑴电场强度E的大小和方向；⑵a、b两球碰撞中损失的机械能；⑶a球与b球碰撞前的速度v．9达标训练´´´´abc第1题1、如图所示，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场方向垂直于纸面向里，三个小球a、b、c带有等量同种电荷，若a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动，则它们的质量（A）A．c最大B．b最大C．a最大D．一样大2、如图所示，实线表示匀