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第4课时带电粒子在复合场中的运动.doc

1、 第4课时 带电粒子在复合场中的运动 活动一:带电体在复合场中的直线运动 1.如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直于纸面指向读者方向的磁场,则滑到底端时的速度( ) A. v变大 B. v变小 C. v不变 D.不能确定v的变化 2.如图所示,虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁

2、混合场 3.如图所示,质量为m,一带正电电量为q的小环套在竖直绝缘棒上,棒所在的区域有相互垂直且都为水平方向的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E、磁感强度为B,小环与棒的动摩擦因数为μ。求: (1)小环下滑过程中的最大加速度及此时的速度? (2)下滑过程中的最大速度? 【归纳小结】 活动二:带电体在复合场中的曲线运动 4.如图所示空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果这个区域只有电场,则粒子从B点离开场区;如果这个区域只有磁场

3、则粒子从D点离开场区;设粒子在上述三种情况下,从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3,比较t1、t2和t3的大小,则有(粒子重力忽略不计) ( ) A.t1=t2=t3 B.t2t2 D.t1=t2

4、场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力,重力加速度为g,求: (1)电场强度E的大小和方向; (2)小球从A点抛出时初速度v0的大小; (3)A点到x轴的高度h. 【归纳小结】 【巩固练习】 1.如图所示,在长方形abcd区域内有正交的电磁场,ab=bc/2=L,一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入,恰沿直线从bc边的中点P射出,若撤去磁场,则粒子从C点射出;若撤去电场,则粒子将(重力不计)( ) A.从b点射出 B.从b、P间某点射出 C

5、.从a点射出 D.从a、b间某点射出 2.带正电粒子(不计重力)以水平向右的初速度v0,先通过匀强电场E,后通过匀强磁场B,如图甲所示,电场和磁场对该粒子做功为W1.若把该电场和磁场正交叠加,如图乙所示,再让该带电粒子仍以水平向右的初速度v0(v0<)穿过叠加场区,在这个过程中电场和磁场对粒子做功为W2,则(  ) A.W1<W2 B.W1=W2 C.W1>W2 D.无法判断 3.如图所示,虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落,从B点进入场区,做了一段匀速圆周运动,从D点射出. 下列说

6、法正确的是 ( ) A.微粒受到的电场力的方向一定竖直向上 B.微粒做圆周运动的半径为 C.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小 D.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小 4.如图甲所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环向左的初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的速度—时间图象可能是图乙中的( ) 5.如图,匀强电场的场强E=4V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向垂直纸面向里。一个质量为m=1g、带正电的小

7、物块A,从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑,当它滑行0.8m到N点时就离开壁做曲线运动。当A运动到P点时,恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平成45°角,设P与M的高度差H为1.6m。g=10 m /s2,求: (1)A沿壁下滑时摩擦力做的功; (2)P与M的水平距离s是多少? 6.如图所示,将用绝缘管做成的圆形轨道竖直放置在竖直平面内,建立如图所示直角坐标系,圆形轨道的圆心与坐标原点重合,在Ⅰ、Ⅱ象限有垂直轨道平面的水平匀强磁场,在Ⅳ象限有竖直向下的匀强电场.一个带电荷量为+q,质量为m的小球从图中位置A由静止释放开始运动,刚好能通过最高点.不计一切摩擦,小球所带电荷量保持不变,轨道半径为R,R远大于管道的内径,小球直径略小于管道内径,小球可看成质点。 (1)求匀强电场的电场强度E的大小 (2)若小球在第二次到最高点时,刚好对轨道无压力,求磁感应强度B的大小 (3)求小球第三次到达最高点时对轨道的作用力

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