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）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的勻強磁場，經磁場偏轉后又從其豎直邊界MN射出，若把電子進出磁場的兩點間距離記為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、類平拋運動出電場的速度＝勻直運動的速度＝勻圓運動進磁場時的初速度２、角度關系：α＝β

類平拋、勻直、勻圓各分運動的聯(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，構建大致運動圖景三、“合”——找到子過程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”——將全過程進行分解，分析每個過程的規(guī)律第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五分析要點:1題目中有多少個物理過程？2每個過程物體做什么運動？3每種運動滿足什么物理規(guī)律？4運動過程中的一些關鍵位置(時刻)是哪些?第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五例．質量為m邊長為l的正方形線框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落，線框電阻為R，勻強磁場的寬度為H（H＞l），磁感強度為B，線框下落過程中ab邊與磁場界面平行。已知ab邊剛進入磁場時線框做加速運動，加速度大小為a＝g/3，ab邊剛穿出磁場時線框做勻速運動。試求：（1）ab邊剛進入磁場時，線框的速度；（2）ab

邊剛穿出磁場時，線框的速度；（3）線框經過磁場的過程中產生的熱能。cabHdB第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五線框進入磁場過程:線框穿出磁場過程:dcBabHv1v2BcabHd從cd邊剛進入磁場到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ab邊剛進入磁場時，線框的速度v1

，對線框有：①②由①、②得：③BcabHdv1第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五（2）設cd邊剛進入磁場時，線框的速度v2，ab邊剛穿出磁場時，線框的速度v3v3BcabHdv2由于ab邊剛穿出磁場時做勻速運動,有④⑤⑥第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期五（3）線框進入磁場過程，有線框穿出磁場過程，有產生的熱能為：dcBabHv1v3BcabHdv2從cd邊剛進入磁場到ab邊剛穿出磁場，對線框有：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電場E1，在x軸下方有豎直向上的勻強電場E2，且E1=E2=5N/C，在圖中虛線（虛線與軸負方向成角45o）的右側和軸下方之間存在著垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度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的O＇點，另一端拴有一質量M=0.1kg、帶電量q=+0.2C的小球，小球可繞O＇點在豎直平面內轉動，

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，當小球進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）小球剛進入磁場區(qū)域時的速度．（2）小球從進入磁場到小球穿越磁場后第一次打在軸上所用的時間及打在軸上點的坐標．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動，直到繩子繃直，設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）小球進入磁場后，qE2=Mg，即重力與電場力平衡，小球做勻速圓周運動qBv2=Mv22/RT=2πM/qB=π/2小球在運動半周后以v2出磁場，做勻速直線運動直到打到x軸上勻速運動的時間:t=2R/v2t總=t+T/2=1/2+π/4=1.3（s）小球打到x軸上的位置坐標為（-10m，0）mgmg=qEv2=2ax

vv1

v