多過程電磁場

多過程電磁場第一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五例：如圖所示，P和Q是兩塊水平放置的導(dǎo)體板，在其間加上電壓U，下極板電勢高于上極板。電子（重力不計(jì)）以水平速度v0從兩板正中間射入，穿過兩板后又沿垂直于磁場方向射入有豎直邊界MN的勻強(qiáng)磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從其豎直邊界MN射出，若把電子進(jìn)出磁場的兩點(diǎn)間距離記為d，則有（）A、U越大則d越大B、U越大則d越小C、v0越大則d越大D、v0越大則d越小PQMNv0第二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五Lvv0αv0vydβvr類平拋勻直勻圓第三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五類平拋勻直勻圓

第四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五Lvv0αv0vydβvr１、類平拋運(yùn)動(dòng)出電場的速度＝勻直運(yùn)動(dòng)的速度＝勻圓運(yùn)動(dòng)進(jìn)磁場時(shí)的初速度２、角度關(guān)系：α＝β

類平拋、勻直、勻圓各分運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系第五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五多過程問題的解決思路一、“合”——初步了解全過程，構(gòu)建大致運(yùn)動(dòng)圖景三、“合”——找到子過程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”——將全過程進(jìn)行分解，分析每個(gè)過程的規(guī)律第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五分析要點(diǎn):1題目中有多少個(gè)物理過程？2每個(gè)過程物體做什么運(yùn)動(dòng)？3每種運(yùn)動(dòng)滿足什么物理規(guī)律？4運(yùn)動(dòng)過程中的一些關(guān)鍵位置(時(shí)刻)是哪些?第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五例．質(zhì)量為m邊長為l的正方形線框，從有界的勻強(qiáng)磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R，勻強(qiáng)磁場的寬度為H（H＞l），磁感強(qiáng)度為B，線框下落過程中ab邊與磁場界面平行。已知ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框做加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝g/3，ab邊剛穿出磁場時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng)。試求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度；（2）ab

邊剛穿出磁場時(shí)，線框的速度；（3）線框經(jīng)過磁場的過程中產(chǎn)生的熱能。cabHdB第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五線框進(jìn)入磁場過程:線框穿出磁場過程:dcBabHv1v2BcabHd從cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊將要穿出磁場：BcabHd第九頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五（1）設(shè)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度v1

，對(duì)線框有：①②由①、②得：③BcabHdv1第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五（2）設(shè)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度v2，ab邊剛穿出磁場時(shí)，線框的速度v3v3BcabHdv2由于ab邊剛穿出磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),有④⑤⑥第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五（3）線框進(jìn)入磁場過程，有線框穿出磁場過程，有產(chǎn)生的熱能為：dcBabHv1v3BcabHdv2從cd邊剛進(jìn)入磁場到ab邊剛穿出磁場，對(duì)線框有：mgl=Q2⑦⑧⑨Q1+Q2=v3BcabHd第十二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五（3）在線框經(jīng)過磁場的全過程中，由能量守恒，有v3BcabHdacbdv1解得Q=第十三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五例:如圖所示，在x軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場E1，在x軸下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場E2，且E1=E2=5N/C，在圖中虛線（虛線與軸負(fù)方向成角45o）的右側(cè)和軸下方之間存在著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T．有一長L=5m的不可伸長的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O＇點(diǎn)，另一端拴有一質(zhì)量M=0.1kg、帶電量q=+0.2C的小球，小球可繞O＇點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，

OO＇間距為L，與軸正方向成角45o．先將小球放在O＇正上方且繩恰好伸直的位置處由靜止釋放，當(dāng)小球進(jìn)入磁場前瞬間繩子繃斷．第十四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五重力加速度g取10m/s2．求：（1）小球剛進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)的速度．（2）小球從進(jìn)入磁場到小球穿越磁場后第一次打在軸上所用的時(shí)間及打在軸上點(diǎn)的坐標(biāo)．第十五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五mgmg=qE(1)小球先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到繩子繃直，設(shè)繩繃緊前瞬間速度為v，繩子繃緊后瞬間速度為v1v2=2ax

繩子繃緊后：vv1=vcos450

小球到O點(diǎn)速度為v2，v1

v2第十六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五（2）小球進(jìn)入磁場后，qE2=Mg，即重力與電場力平衡，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)qBv2=Mv22/RT=2πM/qB=π/2小球在運(yùn)動(dòng)半周后以v2出磁場，做勻速直線運(yùn)動(dòng)直到打到x軸上勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t=2R/v2t總=t+T/2=1/2+π/4=1.3（s）小球打到x軸上的位置坐標(biāo)為（-10m，0）mgmg=qEv2=2ax

vv1

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