一轮复习带电粒子在复合场中的运动.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2,三种场的比较,应用升级,1.,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不可能的是,(,),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,答案：,D,“,电偏转,”,和,“,磁偏转,”,例,1,在平面直角坐标系,xOy,中，第,象限,存在沿,y,轴负方向的匀强电场，第,象限存在,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,轴正半轴上的,M,点以速度,v,0,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,点垂直于,y,轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：,(1)M,、,N,两点间的电势差,U,MN,；,(2),粒子在磁场中运动的轨道半径,r,；,(3),粒子从,M,点运动到,P,点的总时间,t,。,例,1,一质量为,m,、电荷量为,q,的带正电的粒子,从,M,点以,v,0,垂直于,y,轴射入电场，经,N,点与,x,轴正,方向成,60,角射入磁场，最后从,P,点垂直于,y,轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：,(1)M,、,N,两点间的电势差,U,MN,；,(2),粒子在磁场中运动的轨道半径,r,；,(3),粒子从,M,点运动到,P,点的总时间,t,。,思路点拨,根据粒子在不同区域内运动特点和受力特点画轨迹，利用类平抛和圆周运动分析方法列方程求解。,分析带电粒子在复合场中的运动，解题的思路主要有两条线索：,(1),力和运动的关系。根据带电粒子所受的力，运用牛顿,第二定律并结合运动学规律求解。,(2),功能关系。根据场力及其他外力对带电粒子做功引起,的能量变化或全过程中的功能关系解决问题。,(1),油滴的电性。,(2),油滴在,P,点得到的初速度大小。,(3),油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标。,审题指导,(1),受力平衡，合外力为零；,(2),进入第一象限时受力情况、运动情况；,(3),画出油滴的运动轨迹。,1,(,双选,)(2012,南昌模拟,),如图,9,3,11,为一,“,滤速器,”,装置的示意图，,a,、,b,为水平放置的平行金属板，一束,具有各种不同速率的电子沿水平 图,9,3,11,方向经小孔,O,进入,a,、,b,两板之间。为了选取具有某种特,定速率的电子，可在,a,、,b,间加上电压，并沿垂直于纸面,的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能沿水平直线,OO,运动，由,O,射出。不计重力作用。可能达到上述目的的,办法是,(,),A,使,a,板电势高于,b,板，磁场方向垂直纸面向里,B,使,a,板电势低于,b,板，磁场方向垂直纸面向里,C,使,a,板电势高于,b,板，磁场方向垂直纸面向外,D,使,a,板电势低于,b,板，磁场方向垂直纸面向外,解析：,电子能沿水平直线运动，则电子所受的电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，当,a,板电势高于,b,板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向里，所以,A,正确,C,错误；当,a,板电势低于,b,板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向外，所以,D,正确,B,错误。,答案：,AD,2.(2012,佛山模拟,),如图,9,3,12,所示，,某一真空室内充满竖直向下的匀强,电场,E,，在竖直平面内建立坐标系,xOy,，在,y,0,的空间内，图,9,3,12,将一质量为,m,的带电液滴,(,可视为质点,),自由释放，此液,滴则沿,y,轴的负方向，以加速度,a,2,g,(,g,为重力加速度,),做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质,(,液滴所带电荷量和质量均不变,),，随后液滴进入,y,0,的空间运动。液滴在,y,0,的空间内以加速度,a,2,g,做匀加速直线运动，可知液滴带正电，且电场力等于重力，当液滴运动到坐标原点时变为负电荷，液滴进入,y,0,的空间内运动，电场力等于重力，液滴做匀速圆周运动，重力势能先减小后增大，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能保持不变，故选,D,。,答案：,D,3,(2012,大同联考,),如图,9,3,13,所示，,宽度为,l,0.8 m,的某一区域存在相互,垂直的匀强电场,E,与匀强磁场,B,，其大,小,E,210,8,N/C,，,B,10 T,。一带正电 图,9,3,13,荷的粒子以某一初速度由,M,点垂直电场和磁场方向射入，,沿直线运动，从,N,点离开；若只撤去磁场，则粒子从,P,点射出且速度方向发生了,45,的偏转，求粒子的比荷,(,不计粒子的重力,),。,答案：,2.5,10,6,C/kg,4,(2011,安徽高考,),如图,9,3,14,所示，,在以坐标原点,O,为圆心、半径为,R,的,半圆形区域内，有相互垂直的匀强电,场和匀强磁场，磁感应强度为,B,，磁 图,9,3,14,场方向垂直于,xOy,平面向里。一带正电的粒子,(,不计重力,),从,O,点沿,y,轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经,t,0,时间从,P,点射出。,