河北省石家庄市2017届高三物理一轮复习 带点粒子在复合场中的运动导学案（无答案）.docVIP

带点粒子在复合场中的运动 【学习目标】 1. 深刻理解带电粒子在不同场中运动特点。 2. 灵活掌握带电粒子在复合场中运动问题的基本解法。 【重点】带电粒子在不同场中运动特点 【难点】带电粒子在复合场中运动问题 【知识梳理】 一．复合场的概念 1. 复合场是指电场、_____和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在．从场的复合形式上一般可分为如下四种情况：①相邻场；②重叠场；③交替场；④交变场 二．带电粒子在复合场中的运动分类 1．静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于_____状态或做______________ ． 2．匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小_____，方向_____时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做__________运动． 3．一般的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上，粒子做_____变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线． 4．分阶段运动：带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成． 三． 复合场中重力是否考虑的三种情况 1. 对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略．而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等，一般应考虑其重力． 2. 在题目中明确说明的按说明要求是否考虑重力． 3. 不能直接判断是否考虑重力的，要由受力分析与运动分结果确定是否考虑重力． 四． 带电粒子在复合场中运动问题解题的两条线索 1. 力和运动的角度：①根据带电粒子所受的力，运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解．②运用运动的合成与分解的方法，求解曲线运动问题． 2. 功能的角度．根据场力及其他外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系解决问题，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场，因此要熟悉各种力做功的特点． 【自主学习】 【题型一】带电粒子在叠加场中的运动 【例1】如图所示，A、B间存在与竖直方向成45°斜向上的匀强电场E1，B、C间存在竖直向上的匀强电场E2，A、B的间距为1.25 m，B、C的间距为3 m，C为荧光屏．一质量m＝1.0×10－3kg，电荷量q＝＋1.0×10－2C的带电粒子由a点静止释放，恰好沿水平方向经过b点到达荧光屏上的O点．若在B、C间再加方向垂直于纸面向外且大小B＝0.1 T的匀强磁场，粒子经b点偏转到达荧光屏的O′点(图中未画出)．取g＝10 m/s2.求： (1)E1的大小； (2)加上磁场后，粒子由b点到O′点电势能的变化量．  【题型二】带电粒子在相邻场中的运动带电粒子在叠加场中的运动 【例2】如图所示的平面直角坐标系中，虚线OM与x轴成45°角，在OM与x轴之间(包括x轴)存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在y轴与OM之间存在竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场，有一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子以某速度沿x轴正方向从O点射入磁场区域并发生偏转，不计带电粒子的重力和空气阻力，在带电粒子进入磁场到第二次离开电场的过程中，求： (1)若带电粒子从O点以速度v1进入磁场区域，求带电粒子第一次离开磁场的位置到O点的距离． (2)若带电粒子第二次离开电场时恰好经过O点，求粒子最初进入磁场时速度v的大小．并讨论当v变化时，粒子第二次离开电场时的速度大小与v大小的关系． 【自我检测】 1. 一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域.设电场和磁场区域有明确的分界线,且分界线与电场强度方向平行,如图中的虚线所示.在如图所示的几种情况中,可能出现的是( ) 2. 如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是 (　　)． A．若仅撤去磁场，P可能做匀加速直线运动 B．若仅撤去电场，P可能做匀加速直线运动 C．若给P一初速度，P不可能做匀速直线运动 D．若给P一初速度，P可能做匀速圆周运动 3. 如图所示，质量为m，带电荷量为－q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．如果微粒做匀速直线运动，则下列说法正确的是 (　　)． A．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用 B．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 C．匀强电场的电场强度为E= D．匀强磁场的磁感应强度为B= 2