粒子在復(fù)合場中運(yùn)動

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除授課教案學(xué)生姓名：周哲宇授課教師:章樂班主任：徐璐科U:物理上課時間：2012年月日時一時授課內(nèi)容授課標(biāo)題帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)學(xué)生知識弱點(diǎn)以及針對性教學(xué)學(xué)生情況分析針對性教學(xué)學(xué)科主任批閱意見:2/14資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除授課學(xué)案學(xué)生姓名：授課教師：章樂班主任：科目：物理上課時間：2012年月日時一時跟蹤上次授課情況上次授課回顧。完全掌握?；菊莆?。部分掌握。沒有掌握作業(yè)完成情況。全部完成?；就瓿伞２糠滞瓿?。沒有完成本次授課內(nèi)容授課標(biāo)題學(xué)習(xí)目標(biāo)帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動重點(diǎn)難點(diǎn)2/14

2、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除授課內(nèi)容一、帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動的幾種情況：1、帶電粒子在電場中的運(yùn)動（1） V。方向與E的方向在一條直線上：（2） v。方向與E的方向垂直：求解的方法與相關(guān)公式：（3）以點(diǎn)電荷為圓心的運(yùn)動或受裝置約束的運(yùn)動：圓周運(yùn)動.2、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動：（1） v。方向與B的方向在一條直線上：（2） v。方向與B的方向垂直：求解的方法與相關(guān)公式:3、帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動：（1） 無約束運(yùn)動（只受電場力） E與g并存：求qEbmg的合力分析運(yùn)動可能性 B與g并存：qvB=mg時；復(fù)雜運(yùn)動：只有重力做功時：機(jī)械能守恒 E與B并存：qvB=qE

3、時：復(fù)雜運(yùn)動:動能定理 E、B、g并存:三力平衡：qE二mg：F行：運(yùn)動豆雜運(yùn)動:動能定理（2） 有約速運(yùn)動（如有輕繩、輕桿、圓環(huán)、斜面等問題）因圖當(dāng)垂直于v方向合力為0時，做直線運(yùn)動；當(dāng)除qvB外其他力合力為0時，作圓周運(yùn)動。二、帶電體在復(fù)合場中運(yùn)動時受力分析：帶電物體在重力場、電場、磁場中運(yùn)動時，其運(yùn)動狀態(tài)的改變由其受到的合力決定，因此，對運(yùn)動物體進(jìn)行受力分析時必須注意以下幾點(diǎn)：受力分析的順序:先場力（包括重力、電場力、磁場力）、后彈力、再摩擦力等。場力分析：重力：大小，方向。電場力：大小,方向。洛侖茲力:大小,方向。電子、質(zhì)子、離子等微觀粒子無特殊說明一般不計(jì)重力;帶電小球、塵埃、油滴、

4、液滴等帶電顆粒無特殊說明一般計(jì)重力；如果有具體數(shù)據(jù).可通過比較確定是否考慮重力。三、帶電體在復(fù)合場中運(yùn)動分析的兩條線索：1、力與運(yùn)動的關(guān)系。2、功能關(guān)系。四、應(yīng)用實(shí)例：裝置原理圖規(guī)律速度選擇器1r一XXXXoB,XXjX若q”=E.q,即h=,粒子做勻速直線運(yùn)動B磁流體發(fā)電機(jī)ft?*BBiXX-Xq等離子體射入，受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)，使兩極板帶正、負(fù)電，兩極電壓為U時穩(wěn)定。Uq=q%B.U=v（）Bdd霍爾效應(yīng)，=q'R/=式為單位長度上的電荷數(shù)）/,U=vBhU/=（為單位體積內(nèi)的電荷數(shù)）電磁流量計(jì)XQXx*bixunUq=qB：,v=DDB：.Q=vs=()2DB2質(zhì)譜儀XXXXXRXX

5、t"XXA-U二電子經(jīng)加速，從A孔入射經(jīng)偏轉(zhuǎn)打到P點(diǎn)，eU=；八%.得%=,上二八2八'o2ml2eUAP=d=2r=1.eBeBm比荷£=耳mBY-回旋加速器A.3D形盒內(nèi)分別接頻率為/=處的高頻交流電源27DH兩極，帶電粒子在窄縫間電場加速，在D形盒內(nèi)偏轉(zhuǎn)要點(diǎn)一復(fù)合場（疊加場）用學(xué)即用L一帶電粒子以初速度V。先后通過勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B,如圖甲所示，電場和磁場對粒子做功為Wi；若把電場和磁場正交趣加后，如圖乙所示，粒子仍以voE/B的速度穿過疊加場區(qū)，電場和磁場對粒子做功為wx不計(jì)重力的影響），則（）I*-L-“eLXXXXXX-BA.W尸W，八*EXXXc.

6、w。w2甲要點(diǎn)二帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動分析再學(xué)即用2。如圖所示，與電源斷開的帶電平行金屬板相互正對水平放置，兩板間存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場.某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)由靜止開始滑下，經(jīng)過軌道端點(diǎn)P（軌道上P點(diǎn)的切線沿水平方向）進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動。若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，使兩板間距離稍減小一些，讓小球從比a點(diǎn)稍低一些的b點(diǎn)由靜止開始滑下，在經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間的運(yùn)動過程中Oa.洛倫茲力對小球做負(fù)功Y二一彳父黃BB。小球所受電場力變大X/一工C.小球一定做曲線運(yùn)動D,小球仍可能做直線運(yùn)動11/14題型探究題型1帶電粒子在復(fù)合場中的平衡問題【例1設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)存在勻強(qiáng)電場和勻

7、強(qiáng)磁場.己知電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是相同的，電場強(qiáng)度的大小E=4。OV/m,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=O,15T.今有一個帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)以v=2Om/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直場強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動，求此帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量與質(zhì)量之比q/m以及磁場的所有可能方向.（角度可用反三角函數(shù)表示）題型2帶電粒子在復(fù)合場中的曲線運(yùn)動問題例2ab、cd為平行金屬板，板間勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E=lOOV/m,板間同時存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4T,一帶電荷量q=lxl&sc,質(zhì)量m=lxlO-"）kg的微粒，以速度53Om/s垂直極板進(jìn)入板間場區(qū)，粒子做曲線運(yùn)動至M點(diǎn)時速度方向與極板平行，這一帶

8、電粒子恰與另一質(zhì)量和它相等的不帶電的微粒吸附在一起做勻速直線運(yùn)動，不計(jì)重力。求：（1）微粒帶何種電荷.（2）微粒在M點(diǎn)與另一微粒吸附前的速度大小。（3） M點(diǎn)距ab極板的距離。2 .如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，已知電場強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則油滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為A處與B ETN.一D型處g E3 .如圖所示，在互相垂直的水平方向的勻強(qiáng)電場（E已知）和勻強(qiáng)磁場（B己知）中，有一固定的豎直絕緣桿,qjm桿上套一個質(zhì)量為n】、電荷量為+q的小球，它們之間的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)由靜止釋放小球，試求小球沿棒運(yùn)動的最大加速度和最大速度

9、.（mg邛qE,小球的帶電荷量不變）4 .如圖所示，一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小物體，在水平方向的勻強(qiáng)磁場B中，從傾角為e的絕緣光滑足夠長的斜而上由靜止開始下滑，求:（1）此物體在斜而Q上運(yùn)動的最大速度.（2）此物體在斜面上運(yùn)動的距離，（3）此物體在斜面上運(yùn)動的時間.例3如圖8-4-4甲所示，勻強(qiáng)電場方向水平向右，勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里。一質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒以速度"與磁場垂直、與電場成45。角射入復(fù)合場中恰好做勻速直線運(yùn)動，求電場E的大小及圖乙磁場B的大小。閣NTT甲拓展1、如圖8-4-5所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的小球套在豎直放置的絕緣桿上，球與桿的動摩擦因素為小勻強(qiáng)電場

10、與勻強(qiáng)磁場的方向如圖所示,電場強(qiáng)度為己磁感應(yīng)強(qiáng)度為仄小球由靜止釋放后沿桿下滑.設(shè)桿足夠長，電場與磁場的范圍足夠大，求球運(yùn)動過程中小球的最大加速度和最大速度?！纠?】如圖8-4-7所示，在坐標(biāo)系的第一象限中存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為反在其他象限中存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里.A是y軸上的一點(diǎn),它到坐標(biāo)原點(diǎn)。的距離為A：。是x軸上的一點(diǎn),到。的距離為2。一質(zhì)量為辦電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從月點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，繼而同過C點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域，并在此通過A點(diǎn)，此時速度與y軸正方向成銳角。不計(jì)重力作用。試求：（1）粒子經(jīng)過。點(diǎn)是速度的大小和方向；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小8.

11、拓展如圖8-4-8所示，在y>0的空間存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸的負(fù)方向：在y<0的空間，存在勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度垂直于紙面向外。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動粒子，經(jīng)過y軸上y=6處的P】點(diǎn)時速率為vo,方向沿x軸的正方向：然后經(jīng)過x軸上x=2h,處的Pz點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過v軸上y=-2/?處的P3點(diǎn)，不計(jì)重力，求：電場強(qiáng)度的大小：>粒子到達(dá)Pz點(diǎn)時的速度的大小和方向；R（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。/.?J圖甲【例5】豎直的平行金屬平板48相距d,板長為板間的電壓為U,垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的磁場只分布在兩板之間，如圖84-10所示。帶電量為+q、質(zhì)量為m的油滴從

12、正上方下落并在兩板中央進(jìn)入板內(nèi)空間。已知剛進(jìn)入時電場力大小等于磁場力大小，最后油滴從板的下端點(diǎn)離神*x®xB開，求油滴離開場區(qū)時速度的大??？：圖R410資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除學(xué)生對于本次課的評價：。特別滿意。滿意。一般。不滿意學(xué)生簽字：一般、不滿意，選此兩項(xiàng)需要寫相關(guān)說明。非常滿意、滿意，選擇此兩項(xiàng)不要求寫說明。學(xué)科主任批閱意見：12/14資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除學(xué)生作業(yè)學(xué)生姓名：周哲宇授課教師:章樂班主任：徐璐科目:物理上課時間：年月日時一時本次授課內(nèi)容授課標(biāo)題學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)15 / 14課后作業(yè)1、帶電粒子(不計(jì)

13、重力)所處的狀態(tài)可能是()只在磁場中處于平衡狀態(tài)只在電場中做勻速圓周運(yùn)動只在勻強(qiáng)磁場中做平拋運(yùn)動只在勻強(qiáng)電場中做勻速直線運(yùn)動A、®®B、C、D、®2、空間存在一勻強(qiáng)磁場B,其方向垂直紙而向里，另有一個點(diǎn)電荷+Q的電場，如圖所示，一帶電粒子一q以初速度V。從某處垂直電場、磁場入射，初位置到點(diǎn)電荷的距離為r,則粒子在電磁場中的運(yùn)動軌跡不可能為()A、以點(diǎn)電荷+Q為圓心、以r為半徑的在紙平面內(nèi)的圓周B、沿初速度V。方向的直線C、開始階段在紙面內(nèi)向左偏的曲線D、開始階段在紙面內(nèi)向右偏的曲線3、有一個帶電量為+q,重為G的小球，從兩豎直的帶電平行板上方h處自由落下,兩極板間

14、勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖所示，則帶電小球通過有電場和磁場的空間時()A、一定做曲線運(yùn)動B、不可能做曲線運(yùn)動C、有可能做勻速運(yùn)動D、有可能做勻加速直線運(yùn)動f"11-xx+-XX勻計(jì))4、如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子，以初速度V。垂直進(jìn)入正交的二XX十強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B中，從P點(diǎn)離開該區(qū)域，此時側(cè)向位移為s,則(重力不上、*'()A、粒子在P所受的磁場力可能比電場力大B、粒子的加速度為(Eq-Bqvo)/mC、粒子在P點(diǎn)的速率為Jv：+2Eqs/mD、粒子在P點(diǎn)的動能為mvcZ/Z-Eqs5、三個質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)a、b、c,帶有等量的正電荷，它們從靜止開始，同時從相同的高度落下，下落過程中a、b、c分別進(jìn)入如圖所地的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場和真空區(qū)域中，設(shè)它們都將落到同一水平地而上,不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是()A、落地時a的動能最大B、落地時a、b的動能一樣大C、b的落地時間最短D、b的落地時間最長6、一個質(zhì)量m=0。1g的小滑塊，帶有q=5X10q：的電荷放置在傾角a=3（T光滑斜面上（絕緣），斜面置于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向