深圳職高對口升學(xué)基礎(chǔ)物理人教版復(fù)習(xí)教案帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動及應(yīng)用實(shí)例1

1、1復(fù)合場中粒子重力是否考慮的三種情況(1)對于微觀粒子，如電子、質(zhì)子、離子等，因?yàn)槠渲亓σ话闱闆r下與電場力或磁場力相比太小，可以忽略；而對于一些實(shí)際物體，如帶電小球、液滴、金屬塊等一般應(yīng)當(dāng)考慮其重力(2)在題目中有明確說明是否要考慮重力的，這種情況按題目要求處理比較正規(guī)，也比較簡單(3)不能直接判斷是否要考慮重力的，在進(jìn)行受力分析與運(yùn)動分析時(shí)，要結(jié)合運(yùn)動狀態(tài)確定是否要考慮重力2“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的比較垂直進(jìn)入磁場(磁偏轉(zhuǎn))垂直進(jìn)入電場(電偏轉(zhuǎn))情景圖受力fbqv0b大小不變，方向總指向圓心，方向變化，fb為變力feqe，fe大小、方向不變，為恒力運(yùn)動規(guī)律勻速圓周運(yùn)動r，t類平拋運(yùn)動vxv0

2、，vyt xv0t，yt2如圖，一半徑為r的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面(紙面)在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開該區(qū)域，離開時(shí)速度方向與直線垂直圓心o到直線的距離為r.現(xiàn)將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開該區(qū)域若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b，不計(jì)重力，求電場強(qiáng)度的大小規(guī)范解答：粒子在磁場中的軌跡如圖所示設(shè)圓周的半徑為r，由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得qvb(2分)式中v為粒子在a點(diǎn)的速度過b點(diǎn)和o點(diǎn)作直線的垂線，分別與直線交于c和d點(diǎn)由幾何關(guān)系知，線段、

3、和過a、b兩點(diǎn)的圓弧軌跡的兩條半徑(未畫出)圍成一正方形因此r(2分)設(shè)x，由幾何關(guān)系得rx(2分)r(2分)聯(lián)立式得rr(2分)再考慮粒子在電場中的運(yùn)動設(shè)電場強(qiáng)度的大小為e，粒子在電場中做類平拋運(yùn)動設(shè)其加速度大小為a，由牛頓第二定律和帶電粒子在電場中的受力公式得qema(2分)粒子在電場方向和直線方向所走的距離均為r，由運(yùn)動學(xué)公式得rat2(2分)rvt(2分)式中t是粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間聯(lián)立式得e.(2分)答案：帶電粒子在組合場中的運(yùn)動問題的分析方法(1)帶電粒子依次通過不同場區(qū)時(shí)，因其受力情況隨區(qū)域而變化，故其運(yùn)動規(guī)律在不同區(qū)域也有所不同(2)(3)聯(lián)系不同階段的運(yùn)動的物理量是速度，因

4、此帶電粒子在兩場分界點(diǎn)上的速度是解決問題的關(guān)鍵11：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在d處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里結(jié)果離子正好從距a點(diǎn)為d的小孔c沿垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，此電場方向與ac平行且向上，最后離子打在g處，而g處距a點(diǎn)2d(agac)不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動軌跡在紙面內(nèi)求：(1)此離子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑r；(2)離子從d處運(yùn)動到g處所需時(shí)間；(3)離子到達(dá)g處時(shí)的動能解析：(1)正離子軌跡如圖所示圓周運(yùn)動半徑r滿足：drrcos 60解得rd.(2)設(shè)離子在磁場中的運(yùn)動速度為v0，則有：qv0bmt在磁場中做圓周運(yùn)動的時(shí)間為：t1t離子從c到g的時(shí)間為：t2離子從dcg的總時(shí)間