高中物理-帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)課件設(shè)計(jì)

帶電粒子電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一帶電粒子電荷量為q，質(zhì)量為m（重力不計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后從兩板間穿出，設(shè)兩板間電壓為U1，間距為d，加速后的粒子沿軸線進(jìn)入兩塊板長(zhǎng)、間距均為L(zhǎng)的帶電平行金屬板間,粒子恰好能從B板邊緣穿出電場(chǎng)，進(jìn)入寬度為d垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從右邊界垂直邊界離開(kāi)磁場(chǎng)。求（1）帶電粒子從兩極板間穿出時(shí)的速度v0？

（2）A、B金屬板間的電壓U2為多大？

（3）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間高考展望加速電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)U1d一、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)動(dòng)能定理例1、一帶電粒子電荷量為q，質(zhì)量為m（重力不計(jì)），在兩極板之間由靜止釋放，將做什么運(yùn)動(dòng)？qm1、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速設(shè)兩板間電壓為U1，間距為d，能否求出帶電粒子從兩極板間穿出時(shí)的速度v0？重力不計(jì)v0U1dv0F電2、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（類(lèi)平拋）將運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)分解yxv)θvyvx重力不計(jì)2、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（只受電場(chǎng)力）例2、一帶正電粒子以垂直于電場(chǎng)線的初速度v0從兩極板左側(cè)中點(diǎn)釋放，已知兩極板板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距也為L(zhǎng)，粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+q，重力不計(jì)粒子恰好能從B板邊緣穿出電場(chǎng)。v)θvyvxv0LL（2）粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度大小和方向。求：（1）金屬板間的電壓U2為多大？當(dāng)帶電粒子以一定的初速度垂直進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，【方法歸納】

處理方法：

，①沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：x=

；

v

x=

v0。②沿電場(chǎng)線方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)：偏轉(zhuǎn)量y=

；vy=

。偏轉(zhuǎn)角度tanθ=

；末速度v=

。將運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解二、帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）Θdθv0D找圓心、定半徑、畫(huà)軌跡重力不計(jì)vABvvAB例3、如圖所示，一質(zhì)量為m（重力不計(jì)），電量為+q帶電粒子，以速度v從C點(diǎn)進(jìn)入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，速度和水平方向的夾角θ=45o，粒子正好能從右邊界D點(diǎn)垂直邊界離開(kāi)磁場(chǎng)，求（1）粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑多大（2）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？（3）粒子子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長(zhǎng)？ddθDC二、帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）【例題】如圖所示，一束電子，質(zhì)量為m,電量為q，以速度v垂直進(jìn)入寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角是30°，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為

，穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是

．)30oOU1dqm重力不計(jì)v0ddθDCv)θvyvxv0LL求（1）v0

（2）A、B金屬板間的電壓U2為多大？

（3）求B和粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間【挑戰(zhàn)高考】★★★例4（2013年山東高考23.）如圖所示，在坐標(biāo)系xoy的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xoy面向里；第四象限內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子自y軸的P點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入第四象限，經(jīng)x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入第一象限。已知OP=d,OQ=2d,不計(jì)粒子重力。（1）求粒子過(guò)Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為一定值B0，粒子將以垂直y軸的方向進(jìn)入第二象限，求B0v0θO小結(jié)：運(yùn)動(dòng)形式帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)處理方法處理方法處理方法動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)或能量的觀點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解找圓心、定半徑、畫(huà)軌跡。作圖找?guī)缀侮P(guān)系帶電粒子電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)四、帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)F電F洛vmq不計(jì)重力例