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2014安徽高考物理一轮全程复习配套课件：9.3《带电粒子在复合场中的运动》（人教版）
【解析】根据题意d=L ① 两板间为匀强电场时,离子做类平抛运动. 设离子在板间的飞行时间为t,则 水平方向:L=v0t ② 竖直方向: ③ 两板间为匀强磁场时,设偏转半径为r 由几何关系有 ④ 又 ⑤ ①～⑤联立得 = 答案： 【自主解答】选C.粒子在复合场中沿直线运动，则qE=qv0B，当 撤去磁场时， 撤去电场时， 可 以求出 故粒子从a点射出，C正确. 【互动探究】【例证1】中，若ab=bc=L，其他条件不变，则正 确的选项是（ ） 【解析】选D.若ab=bc=L，qE=qv0B，则 再根据 可求得r=L，故粒子从a、b间某点射出，故D 正确. 【总结提升】带电粒子在复合场中运动的综合分析 这类问题综合了带电粒子在电场和磁场组成的复合场中的匀速 直线运动、电场中的类平抛运动、磁场中的匀速圆周运动三个 方面. （1）在电场和磁场组成的复合场中做匀速直线运动时，符合二 力平衡：qE=qvB. （2）若撤去磁场，带电粒子在电场中做类平抛运动，应用运动 的合成与分解的方法分析. （3）若撤去电场，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，符合洛 伦兹力提供向心力：qvB= . 带电粒子在复合场中运动的分阶段计算 【例证2】（2011·安徽高考）（16分）如图所示，在以坐标原 点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里.一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出. （1）求电场强度的大小和方向. （2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经 时间恰从半圆形区域的边界射出.求粒子运动加速度的大小 （3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的4 倍，求粒子在磁场中运动的时间. 【解题指南】解答本题应注意以下三点： （1）粒子在复合场中做匀速直线运动时受力平衡. （2）在电场中粒子做类平抛运动，应用运动的合成与分解分析. （3）在磁场中粒子做匀速圆周运动，画轨迹、求半径、找角度. 【规范解答】（1）设带电粒子质量为m，电荷量为q，初速度为 v,电场强度为E，可判断出粒子受到的洛伦兹力方向沿x轴负方 向，由于粒子的重力不计且粒子受力平衡，故粒子受到的电场 力和洛伦兹力大小相等，方向相反，即电场强度沿x轴正方向， 且 qE=qvB ①（2分） R=vt0 ②（2分） 解得E= （1分） （2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,在y轴 方向做匀速直线运动，位移为 y= ③（1分） 由②③式得y= ，设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆 形区域边界上，于是x= ,又因为粒子在水平方向上做匀加 速直线运动，则 x= ④（2分） 解得a= ⑤（2分） （3）射入磁场时入射速度v′=4v，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律 有qv′B= ⑥（1分） 又有qE=qvB=ma ⑦（1分） 由②⑤⑥⑦得r= （1分） 带电粒子偏转情况如图, 由几何知识sinα= （1分） 则带电粒子在磁场中的运动时间
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