帶電粒子在復(fù)合場中的運動專題

1、帶電粒子在復(fù)合場中的運動專題【學習目標】1.熟練掌握帶電粒子分別在電場和磁場中的運動過程的分析;2.熟練掌握帶電粒子在復(fù)合場中運動問題的分析方法和一般的處理思路；一、預(yù)備知識1.帶電粒子在電場中的運動分析帶電粒子在電場中的加速 v0和E方向共線。帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) v0和E方向不共線，我們主要研究垂直情況。動力學角度: 和 來解決.處理方法指導(dǎo): 功能關(guān)系角度:主要應(yīng)用 來解決.例題分析：如下圖所示,某電子從粒子源無處速度飄入電壓為U1的ab間的電場中,然后飛過小孔進入另一電壓為U2的電場中,電場放置如圖所示,最終射向熒光屏ef上,留下一個亮點S.試回憶我們當時是如何分析的其運動過程，并可

2、以求那些物理量？簡述之。（兩平行板的寬度各為d1、d2，電子質(zhì)量m電量e）簡述：第一階段：做_運動，滿足什么物理規(guī)律（動力學和功能關(guān)系）？第二階段：做_運動，滿足什么物理規(guī)律（動力學和功能關(guān)系）？第三階段：做_運動，滿足什么物理規(guī)律（動力學和功能關(guān)系）？2.帶電粒子在磁場中的運動分析設(shè)帶電粒子電量為q，重力不計，以速度v入射磁感應(yīng)強度為B的磁場中，速度與磁感應(yīng)強度方向的夾角為，那么所受洛侖茲力f洛= 當帶電粒子以平行磁場方向入射時，粒子將做 運動。當帶電粒子以垂直磁場方向入射時，粒子將做 運動，滿足 ，由此可求得：半徑公式 周期公式 ，對粒子永遠不做功。當帶電粒子以一定夾角入射磁場時，粒子將做

3、 運動（僅限結(jié)論分析）。舊題新做:如圖所示，一束電子流以速率v通過一個處于矩形空間的勻強磁場，速度方向與磁感線垂直。且平行予矩形空間的其中一邊，矩形空間邊長為a和a，電子剛好從矩形的相對的兩個頂點間通過，求電子在磁場中的飛行時間。思維點撥：解決此類題目，畫圖分析是工具，如何找尋半徑是處理此類題目的關(guān)鍵；找尋半徑就在于圓心的確定（試回憶確定圓心的方法。）;利用f洛=Fn來靈活的選擇向心力公式(半徑公式_和周期公式_)；一般求時間都可以轉(zhuǎn)化成t=T的運算式(試回憶如何求圓心角)。二、帶電粒子在復(fù)合場中的運動思考：1.復(fù)合場包含哪些場？2.我們以前學習的規(guī)律在復(fù)合場里面仍然適用，主要是動力學關(guān)系和功

4、能關(guān)系以及簡單的幾何關(guān)系。3.靈活的構(gòu)建處理該類題目的物理模型和解題步驟。4.體會分段分析法和執(zhí)果索因法在解決復(fù)合場問題中的應(yīng)用。例題舉例：如圖所示，在互相垂直的水平方向的勻強電場（E已知）和勻強磁場（B已知）中，有一固定的豎直絕緣桿，桿上套有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，它們之間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)由靜止釋放小球，試分析小球運動的加速度和速度的變化情況，并求出最大速度vm（mg>gE）。模型轉(zhuǎn)換（該題上作業(yè)）：如圖4，質(zhì)量為1g的小環(huán)帶4×10-4C的正電，套在長直的絕緣桿上，兩者間的動摩擦因數(shù)0.2。將桿放入都是水平的互相垂直的勻強電場和勻強磁場中，桿所在平面與磁場垂直，

5、桿與電場的夾角為37°。若E10NC，B0.5T，小環(huán)從靜止起動。求：(1)當小環(huán)加速度最大時，環(huán)的速度和加速度；(2)當小環(huán)的速度最大時，環(huán)的速度和加速度。思考：利用我們所研究過的復(fù)合場問題，回過頭來思考一下我們之前所研究的幾個重要應(yīng)用，他們在設(shè)計上如何巧妙的應(yīng)用了我們所研究的復(fù)合場知識？試分析之！把你考慮的簡要的寫一下?。ㄔ噺氖静ㄆ鞯脑韴D入手分析一下速度選擇器、質(zhì)譜儀、磁流體發(fā)電機、回旋加速器等）沙場練兵:如圖所示，帶電液滴從h高處自由落下，進入一個勻強電場與勻強磁場互相垂直的區(qū)域，磁場方向垂直紙面，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B.已知液滴在此區(qū)域中做勻速圓周運動，則圓周運動的半徑R=_小結(jié)：