高三物理一輪復習課件人教廣東專第九章第3單元帶電粒子在復合場中的運動

1、理知識,第九章,提能力,第3單元,明考向,課堂考題 領悟,課下綜合 提升,2三種場的比較,應用升級 1.地球大氣層外部有一層復雜的電離 層，既分布有地磁場，也分布有電 場。假設某時刻在該空間中有一小 區(qū)域存在如圖931所示的電場和 圖931 磁場；電場的方向在紙面內(nèi)斜向左下方，磁場的方向 垂直紙面向里。此時一帶電宇宙粒子恰以速度v垂直,于電場和磁場射入該區(qū)域，不計重力作用，則在該區(qū)域中，有關該帶電粒子的運動情況不可能的是 () A仍做直線運動 B立即向左下方偏轉(zhuǎn) C立即向右上方偏轉(zhuǎn) D可能做勻速圓周運動,解析：比較Eq與Bqv，因二者開始時方向相反，當二者相等時，A正確；當EqBqv時，向電場

2、力方向偏，當EqBqv時，向洛倫茲力方向偏，B、C正確，有電場力存在，粒子不可能做勻速圓周運動，D錯 答案：D,應用升級 2.為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技 術人員在該廠的排污管末端安裝了 如圖936所示的流量計。該裝 置由絕緣材料制成，長、寬、高分 圖936 別為a、b、c，左右兩端開口。在垂直于上下底面方向 加磁感應強度大小為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)面,分別固定有金屬板作為電極。污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U。若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法中正確的是(),A若污水中正離子較多，則前表面比后表面電勢高 B若污水中負離子較多，則前

3、表面比后表面電勢高 C污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大 D污水流量Q與U成正比，與a、b無關,答案：D,知識檢索 “電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的比較,典題例析 例1在平面直角坐標系xOy中，第 象限存在沿y軸負方向的勻強電場， 第象限存在垂直于坐標平面向外的 勻強磁場，磁感應強度為B。一質(zhì)量 為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸 正半軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入 圖937 電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成60角射入磁場，最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場，如圖937所示。不計粒子重力，求：,(1)M、N兩點間的電勢差UMN； (2)粒子在磁場中運動的軌道半徑r； (3)粒子從M

4、點運動到P點的總時間t。 思路點撥根據(jù)粒子在不同區(qū)域內(nèi)的運動特點和受力特點畫出軌跡，分別利用類平拋和圓周運動的分析方法列方程求解。,(1)電子經(jīng)過x軸負半軸的坐標和此時速度方向與 x軸的方向的夾角； (2)電子再次經(jīng)過y軸負半軸的坐標。,知識檢索 分析帶電粒子在復合場中的運動，解題的思路主要有兩條線索： (1)力和運動的關系。根據(jù)帶電粒子所受的力，運用牛頓 第二定律并結(jié)合運動學規(guī)律求解。 (2)功能關系。根據(jù)場力及其他外力對帶電粒子做功引起 的能量變化或全過程中的功能關系解決問題。,(2)油滴在P點得到的初速度大小。 (3)油滴在第一象限運動的時間和離開第一象限處的坐標。 審題指導解答本題應注

5、意以下三點： (1)受力平衡，合外力為零； (2)進入第一象限時受力情況、運動情況； (3)畫出油滴的運動軌跡。,拓展訓練 2.如圖9310所示，勻強電場場強 E4 V/m，方向水平向左，勻強磁 場的磁感應強度B2 T，方向垂直 紙面向里，質(zhì)量m1 kg的帶正電小 物體A，從M點沿絕緣粗糙的豎直墻 圖9310 壁無初速度下滑，它滑行h0.8 m到N點時脫離墻壁做 曲線運動，在通過P點瞬時A受力平衡，此時其速度與,水平方向成45 角，且P點與M點的高度差為H1.6 m，g取10 m/s2。試求： (1)A沿墻壁下滑時，克服摩擦力做的功Wf是多少？ (2)P點與M點的水平距離s是多少？,答案：(1

6、)6 J(2)0.6 m,1(雙選)(2012南昌模擬)如圖9311 為一“濾速器”裝置的示意圖，a、b 為水平放置的平行金屬板，一束 具有各種不同速率的電子沿水平 圖9311 方向經(jīng)小孔O進入a、b兩板之間。為了選取具有某種特 定速率的電子，可在a、b間加上電壓，并沿垂直于紙面 的方向加一勻強磁場，使所選電子仍能沿水平直線OO,運動，由O射出。不計重力作用?？赡苓_到上述目的的 辦法是 () A使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里 B使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里 C使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外 D使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外,解析：電子能沿水平直線運動，

7、則電子所受的電場力與洛倫茲力大小相等方向相反，當a板電勢高于b板時，根據(jù)左手定則判斷，磁場方向應垂直紙面向里，所以A正確C錯誤；當a板電勢低于b板時，根據(jù)左手定則判斷，磁場方向應垂直紙面向外，所以D正確B錯誤。 答案：AD,2.(2012佛山模擬)如圖9312所示， 某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強 電場E，在豎直平面內(nèi)建立坐標系 xOy，在y0的空間內(nèi)， 圖9312 將一質(zhì)量為m的帶電液滴(可視為質(zhì)點)自由釋放，此液 滴則沿y軸的負方向，以加速度a2g(g為重力加速度),做勻加速直線運動，當液滴運動到坐標原點時，被安置在原點的一個裝置瞬間改變了帶電性質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變)，隨后液滴進

8、入y0的空間運動。液滴在y0的空間內(nèi)的運動過程中 () A重力勢能一定不斷減小 B電勢能一定先減小后增大 C動能不斷增大 D動能保持不變,解析：帶電液滴在y0的空間內(nèi)以加速度a2g做勻加速直線運動，可知液滴帶正電，且電場力等于重力，當液滴運動到坐標原點時變?yōu)樨撾姾?，液滴進入y 0的空間內(nèi)運動，電場力等于重力，液滴做勻速圓周運動，重力勢能先減小后增大，電場力先做負功后做正功，電勢能先增大后減小，動能保持不變，故選D。,答案：D,3(2012大同聯(lián)考)如圖9313所示， 寬度為l0.8 m的某一區(qū)域存在相互 垂直的勻強電場E與勻強磁場B，其大 小E2108 N/C，B10 T。一帶正電 圖9313 荷的粒子以某一初速度由M點垂直電場和磁場方向射入， 沿直線運動，從N點離開；若只撤去磁場，則粒子從P 點射出且速度方向發(fā)生了45的偏轉(zhuǎn)，求粒子的比荷 (不計粒子的重力)。,答案：2.5106 C/kg,4(2011安徽高考)如圖9314所示， 在以坐標原點O為圓心、半