高考物理帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、高考物理帶電粒子在磁場(chǎng)及復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第1頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容方法1.利用圓規(guī)規(guī)范作圖2.抓住對(duì)稱(chēng)性,關(guān)注周期性.第2頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四例1（練習(xí)6）、在光滑絕緣的水平面上,一根輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做逆時(shí)針?lè)较虻乃絼蛩賵A周運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)方向豎直向下,若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),繩子突然斷開(kāi).關(guān)于小球在繩斷開(kāi)后可能的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )A.小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑不變B.小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),但半徑變小C.小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑不變D.小球做順時(shí)針勻速圓

2、周運(yùn)動(dòng),半徑減小第3頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四AOB首先建立模型如下圖第4頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四分析： （1）若繩子原來(lái)無(wú)張力，則：小球在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)只受洛侖茲力作用。仍沿原軌道運(yùn)動(dòng)。f=qvB第5頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四（2）若繩子原來(lái)有張力， 且Fn= T+qvB則：小球做半徑增大的順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)。f=qvBT第6頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四qvBT（3）若繩子原來(lái)有張力，且Fn= T-qvB則：小球沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃讲蛔兊膱A周運(yùn)動(dòng)。=qvB第7頁(yè)，共24頁(yè)，

3、2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四(4)若繩子原來(lái)有張力， 且Fn= T-qvBqvB則：小球沿順時(shí)針做半徑增大的圓周運(yùn)動(dòng)。TqvBF心第8頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四（5）若繩子原來(lái)有張力，且Fn= T-qvBqvB則：小球沿順時(shí)針做半徑減小的圓周運(yùn)動(dòng)。TqvBF第9頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四 例2：所示，在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子，以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向，由小孔O射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力，不計(jì)粒子間的相互影響。帶電粒子

4、可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域面積是( )A.1.5(mv/qB)2 B. 0.5(mv/qB)2 C. (mv/qB)2 D.2(mv/qB)2 第10頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四例2思維圖 第11頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四 例2思維圖第12頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四設(shè)計(jì)磁場(chǎng)使向上半部各方向射入的質(zhì)子都向右水平偏轉(zhuǎn)第13頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四例3.設(shè)計(jì)磁場(chǎng)使向上半部各方向射入的質(zhì)子都向右水平偏轉(zhuǎn)建立坐標(biāo)系xy(x,y)O設(shè)角aa則x=Rcosay=R+Rsina得cosa=x/R

5、 sina=(y-R)/R由 sin2a+cos2a=1 得X2+(y-R)2=R2所以所需磁場(chǎng)如圖為一個(gè)半徑也為R的圓第14頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)復(fù)合場(chǎng)正交電、磁場(chǎng) 正交重力、磁場(chǎng) 重力、電、磁場(chǎng) 分區(qū)場(chǎng)重疊場(chǎng) 重力、電、磁場(chǎng) 第15頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：回顧直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)：物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是 ；物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件是 ；物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)條件是 ；若做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力是變化的，則物體的速度達(dá)到最大時(shí)，加速度往往

6、是_。F合與V初方向相同或相反F=0F=恒量且與V初相同或相反零第16頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四例1：速度選擇器： 若撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)子將到達(dá)_點(diǎn)；若撤去勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)子將打到_點(diǎn)。 OEBO/c質(zhì)子流從ad邊的中點(diǎn)O以初速度v0，沿著與ab平行的方向射入正方形區(qū)域沿直線(xiàn)到達(dá)O。 EB =?。 第17頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四練習(xí)1空間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B 。如圖所示.有一質(zhì)量為m，帶正電q的微粒，在此空間做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，試判斷微粒速度的大小和方向？EB+mgqEFqvBv第18頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，

7、23點(diǎn)31分，星期四二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若除洛侖茲力以外的力合力為零，粒子相當(dāng)于只受洛侖滋力，則帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 條件是什么？第19頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四例2.如圖，帶電液滴從h高處自由落下，進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)相互垂直的區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為多少?h第20頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四三、帶電粒子在正交電磁場(chǎng)中的擺線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡即不是圓弧也不是拋物線(xiàn)，而是擺線(xiàn)，或叫懸輪線(xiàn)。 B+A這離子必帶正

8、電荷 BA點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度C離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大D離子到達(dá)B點(diǎn)后將沿原曲線(xiàn)返回A點(diǎn)ABC什么叫懸輪線(xiàn)？同一平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)與勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成而螺旋線(xiàn)是相垂直平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)與勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成第21頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四四、帶電粒子在分區(qū)復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 注意：不同復(fù)合場(chǎng)（或單一場(chǎng)）區(qū)的受力特點(diǎn)和運(yùn) 動(dòng)規(guī)律，并注意考查不同區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的銜接。 第22頁(yè)，共24頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)31分，星期四例4如圖所示，在xOy平面上內(nèi)，x軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方有場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為m，電量為e的電子，從y軸上M點(diǎn)由靜止釋放，要求電子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)可通過(guò)x軸上的P點(diǎn)，P點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為L(zhǎng).（1）M點(diǎn)到原點(diǎn)O的 距離y要滿(mǎn)足的條件.（2）電子