第四节带电粒子在复合场中运动.pptVIP

* * 第四节带电粒子在复合场中运动 周璐系列复习课件——磁场 要点·疑点·考点 一、带电粒子在复合场中运动的基本分析 1.这里所说的复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场.带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要. 2.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止. 3.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动. 4.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动. 5.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的，则粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理. 要点·疑点·考点 二、电场力和洛伦兹力的比较 1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用. 2.电场力的大小F=Eq,与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小f=Bqvsina，与电荷运动的速度大小和方向均有关. 3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直. 要点·疑点·考点 4.电场既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小. 5.电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能；洛伦兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能. 6.匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线；匀强磁场中在洛伦兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧. 要点·疑点·考点 课 前 热 身 1、如图所示，匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向水平指向纸外，有一电荷(不计重力），恰能沿直线从左向右飞越此区域，则若电子以相同的速率从右向左水平飞入该区域，则电子将( ) A.沿直线飞越此区域 B.电子将向上偏转 C.电子将向下偏转 D.电子将向纸外偏转 C 2、如图所示，一个带正电的摆球，在水平匀强磁场中振动，振动平面与磁场垂直，当摆球分别从左侧或右侧运动到最低位置时，具有相同的物理量是：( ) A.球受到的磁场力 B.悬线对球的拉力 C.球的动量 D.球的动能 D 课 前 热 身 3、如图所示，一质 量为m、带电量为+q的带 电圆环由静止开始，沿 动摩擦系数为μ的杆下滑， 则圆环的运动情况是先做 加速度减小的加速运动， 后做匀速直线运动. 课 前 热 身 【模仿题】如图所示空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B.质量为m、带电量为+q的小球套在粗糙的并足够长的竖直绝缘杆上由静止开始下滑，则( ) A.小球的加速度不断减小，直至为0 B.小球的加速度先增大后减小，最终为0 C.小球的速度先增大后减小，最终为0 D.小球的动能不断增大，直到某一最大值 BD 课 前 热 身 4、在图中虚线框内同时存在匀强电场和匀强磁场，一带电粒子从左向右沿直线穿过此区域(不计重力)，电场E方向和磁场B方向的可能是什么？ (1)E方向竖直向下，B方向垂直纸面向里(或E、B均反向)；(2)B方向竖直向下，E方向垂直纸面向外(或B、E均反向)。（3）E、B方向与V方向相同或相反。 课 前 热 身 5、如图所示，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，场强E的方向竖直向下，磁感应强度B的方向垂直纸面向里．有三个带有等量同种电荷的油滴M、N、P在该区域中运动，其中M向有做匀速直线运动，N在竖直平面内做匀速圆周运动，P向左做匀速直线运动，不计空气阻力，则三个油滴的质量关系是( ) A、mM＞mN＞mP B、mP＞mN＞mM C、mN＞mP＞mM D、mP＞mM＞mN 课 前 热 身 B 能力·思维·方法 在复合场中严格来说对于电场和磁场又可以分为复合场与叠加场两种情况： 一、复合场：即电场与磁场有明显的界线，带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动，即分段运动，该类问题运动过程较为复杂，但对于每一段运动又较为清晰易辨，往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度，其有承上启下的作用. 二、叠加场：即在同一区域内同时有电场和磁场，此类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握，是不能一目了然的，这对于学生的空间想象和逻辑思维能力要求较高. 【例1】如图所示，在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场，方向如图，有一束正电荷沿中心线方向水平射入，却分成三束分别由a、b、c三点射出，问