第12講帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)

1、必考部分 選修3-1 第八章 磁場第第12講帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)講帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng) 必考部分 選修3-1 第八章 磁場一、復(fù)合場一、復(fù)合場1復(fù)合場是指電場、復(fù)合場是指電場、 和重力場并存，或其中某兩場并存，和重力場并存，或其中某兩場并存，或分區(qū)域存在或分區(qū)域存在2三種場的比較三種場的比較磁場磁場力的特點(diǎn)力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)重力場重力場大?。捍笮。篏 .方向：方向： .重力做功與路徑重力做功與路徑 .重力做功改變物體的重力做功改變物體的 .靜電場靜電場大?。捍笮。篎 .方向：方向：a.正電荷受力方向與正電荷受力方向與場強(qiáng)方向場強(qiáng)方向 .b.負(fù)電荷受力方向與場強(qiáng)方負(fù)電荷受力

2、方向與場強(qiáng)方向向 .電場力做功與路徑電場力做功與路徑 .W .電場力做功改變電場力做功改變 .磁場磁場洛倫茲力洛倫茲力F .方向符合方向符合 定則定則洛倫茲力不做功，不改變帶電粒子洛倫茲力不做功，不改變帶電粒子的的 .mg豎直向下豎直向下無關(guān)無關(guān)重力勢能重力勢能qE相同相同相反相反無關(guān)無關(guān)qU電勢能電勢能qvB左手左手動(dòng)能動(dòng)能必考部分 選修3-1 第八章 磁場3.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)分類帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)分類(1)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中所受合外力為零靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中所受合外力為零時(shí)，將處于時(shí)，將處于 狀態(tài)或做狀態(tài)或做(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電

3、粒子所受的重力與電場力大小勻速圓周運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場力大小 ，方，方向向 時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)做內(nèi)做運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(3)當(dāng)帶電體所受合力大小與方向均變化時(shí)，將做非勻變速曲線運(yùn)當(dāng)帶電體所受合力大小與方向均變化時(shí)，將做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，這類問題一般只能用動(dòng)，這類問題一般只能用關(guān)系來處理關(guān)系來處理靜止靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)相等相等相反相反勻速圓周勻速圓周能量能量必考部分 選修3-1 第八章 磁場二、電場磁場分區(qū)域應(yīng)用實(shí)例二、電場磁場分區(qū)域應(yīng)用實(shí)例1電視顯像管電視顯像管電視顯像管是應(yīng)用電子束電視顯像

4、管是應(yīng)用電子束 (填填“電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)”或或“磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)”)的原理來工作的，使電子束偏轉(zhuǎn)的的原理來工作的，使電子束偏轉(zhuǎn)的 (填填“電場電場”或或“磁場磁場”)是由是由兩對偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的顯像管工作時(shí)，由兩對偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的顯像管工作時(shí)，由發(fā)射電子束，利用磁發(fā)射電子束，利用磁場來使電子束偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電視技術(shù)中的場來使電子束偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電視技術(shù)中的 ，使整個(gè)熒光屏都在發(fā)，使整個(gè)熒光屏都在發(fā)光光磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)磁場磁場陰極陰極掃描掃描必考部分 選修3-1 第八章 磁場2質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀(1)構(gòu)造：如下圖所示，由粒子源、構(gòu)造：如下圖所示，由粒子源、 和照相底片和照相底片等構(gòu)成等構(gòu)成加速電場、偏轉(zhuǎn)磁場加速電場、偏轉(zhuǎn)磁場

5、必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場交流交流 相等相等 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B 半徑半徑R 無關(guān)無關(guān) 必考部分 選修3-1 第八章 磁場三、電場磁場同區(qū)域并存應(yīng)用實(shí)例三、電場磁場同區(qū)域并存應(yīng)用實(shí)例1速度選擇器速度選擇器如右圖所示，平行板中電場強(qiáng)度如右圖所示，平行板中電場強(qiáng)度E的方向的方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向互相的方向互相，這種裝置能，這種裝置能把具有一定速度的粒子選擇出來，所以叫做速把具有一定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器帶電粒子能夠勻速沿直線通過速度度選擇器帶電粒子能夠勻速沿直線通過速度選擇器的條件是選擇器的條件是 ，即，即v垂直垂直qEq

6、vB必考部分 選修3-1 第八章 磁場2磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)根據(jù)左手定則，如圖中的根據(jù)左手定則，如圖中的B板是發(fā)電機(jī)的正極磁流體發(fā)電機(jī)兩極板是發(fā)電機(jī)的正極磁流體發(fā)電機(jī)兩極板間的距離為板間的距離為d，等離子體速度為，等離子體速度為v，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則兩極板間，則兩極板間能達(dá)到的最大電勢差能達(dá)到的最大電勢差U.dvB必考部分 選修3-1 第八章 磁場非磁性材料非磁性材料 電場力和洛倫茲力電場力和洛倫茲力 必考部分 選修3-1 第八章 磁場4霍爾效應(yīng)：霍爾效應(yīng)：在勻強(qiáng)磁場中放置一個(gè)矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)在勻強(qiáng)磁場中放置一個(gè)矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng) 與電與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體

7、在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了 ，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)所產(chǎn)生的電勢差稱為霍爾電，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)所產(chǎn)生的電勢差稱為霍爾電勢差，其原理如右圖所示勢差，其原理如右圖所示磁場方向磁場方向電勢差電勢差必考部分 選修3-1 第八章 磁場一、一、“磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)”和和“電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)”的比較的比較電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)條件偏轉(zhuǎn)條件帶電粒子以帶電粒子以vE進(jìn)入勻強(qiáng)電場進(jìn)入勻強(qiáng)電場帶電粒子以帶電粒子以vB進(jìn)入勻強(qiáng)磁場進(jìn)入勻強(qiáng)磁場受力情況受力情況只受恒定的電場力只受恒定的電場力只受大小恒定的洛倫茲力只受大小恒定的洛倫茲力運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況類平拋

8、運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡拋物線拋物線圓弧圓弧物理規(guī)律物理規(guī)律類平拋知識(shí)、牛頓第二定律類平拋知識(shí)、牛頓第二定律牛頓第二定律、向心力公式牛頓第二定律、向心力公式必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場二、帶電粒子在復(fù)合場中常見的運(yùn)動(dòng)形式二、帶電粒子在復(fù)合場中常見的運(yùn)動(dòng)形式1帶電粒子在復(fù)合場中所受的合外力為零時(shí)，粒子做勻速直線運(yùn)帶電粒子在復(fù)合場中所受的合外力為零時(shí)，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止動(dòng)或靜止2當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上時(shí)，粒子做當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上時(shí)，粒子做變速直線運(yùn)動(dòng)變速直線運(yùn)動(dòng)3當(dāng)帶電粒子受

9、到的合外力大小恒定，方向始終和速度方向垂直當(dāng)帶電粒子受到的合外力大小恒定，方向始終和速度方向垂直時(shí)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)常見的形式是重力和電場力的合力為零，時(shí)，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)常見的形式是重力和電場力的合力為零，洛倫茲力充當(dāng)向心力洛倫茲力充當(dāng)向心力4當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小、方向均不斷變化時(shí)，粒子將當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小、方向均不斷變化時(shí)，粒子將做變加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)一般只能用能量觀點(diǎn)分析問題做變加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)一般只能用能量觀點(diǎn)分析問題必考部分 選修3-1 第八章 磁場三、帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)的分析方法和思路三、帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)的分析方法和思路1弄清楚復(fù)合場的組成一般是由磁場

10、和電場復(fù)合，磁場重力場弄清楚復(fù)合場的組成一般是由磁場和電場復(fù)合，磁場重力場的復(fù)合，磁場、重力場、電場的復(fù)合，電場和磁場分區(qū)域存在的復(fù)合，磁場、重力場、電場的復(fù)合，電場和磁場分區(qū)域存在2正確進(jìn)行受力分析除重力、彈力、摩擦力外要特別關(guān)注電場正確進(jìn)行受力分析除重力、彈力、摩擦力外要特別關(guān)注電場力和磁場力的分析力和磁場力的分析3確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合進(jìn)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合進(jìn)行分析行分析4對于粒子連續(xù)經(jīng)過幾個(gè)不同場的情況，要分段進(jìn)行分析、處對于粒子連續(xù)經(jīng)過幾個(gè)不同場的情況，要分段進(jìn)行分析、處理理必考部分 選修3-1 第八章 磁場5畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌

11、跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力平衡的方當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)受力平衡的方程求解程求解(2)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行求解結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行求解(3)當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般用功能關(guān)系進(jìn)行求解當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般用功能關(guān)系進(jìn)行求解 必考部分 選修3-1 第八章 磁場1.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如右圖所年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原

12、理如右圖所示這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)示這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙下列說構(gòu)成，其間留有空隙下列說法正確的是法正確的是()A離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器離子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器離子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C離子從磁場中獲得能量離子從磁場中獲得能量D離子從電場中獲得能量離子從電場中獲得能量必考部分 選修3-1 第八章 磁場答案：答案：AD 必考部分 選修3-1 第八章 磁場2.如圖所示，光滑絕緣桿固定在水平位置上，使其兩端分別帶上等如圖所示，光滑絕緣桿固定在水平位置上，使其兩端分別帶上等量同種正電荷量同種正電荷Q1、Q2，桿上套著

13、一帶正電小球，整個(gè)裝置處在一個(gè)勻強(qiáng)，桿上套著一帶正電小球，整個(gè)裝置處在一個(gè)勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，將靠近右端的小球從靜止開始磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，將靠近右端的小球從靜止開始釋放，在小球從右到左的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是釋放，在小球從右到左的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是()A小球受到的洛倫茲力大小變化，但方向不變小球受到的洛倫茲力大小變化，但方向不變B小球受到的洛倫茲力將不斷增大小球受到的洛倫茲力將不斷增大C小球的加速度先減小后增大小球的加速度先減小后增大D小球的電勢能一直減小小球的電勢能一直減小必考部分 選修3-1 第八章 磁場解析：解析：Q1、Q2連線上

14、中點(diǎn)處電場強(qiáng)度為零從中點(diǎn)向兩側(cè)電場連線上中點(diǎn)處電場強(qiáng)度為零從中點(diǎn)向兩側(cè)電場強(qiáng)度增大且方向都指向中點(diǎn)，故小球所受電場力指向中點(diǎn)小球從右向強(qiáng)度增大且方向都指向中點(diǎn)，故小球所受電場力指向中點(diǎn)小球從右向左運(yùn)動(dòng)過程中，小球的加速度先減小后增大，左運(yùn)動(dòng)過程中，小球的加速度先減小后增大，C正確；速度先增大后減正確；速度先增大后減小，洛倫茲力大小變化，由左手定則知，洛倫茲力方向不變故小，洛倫茲力大小變化，由左手定則知，洛倫茲力方向不變故A正確，正確，B錯(cuò)誤；小球的電勢能先減小后增大，錯(cuò)誤；小球的電勢能先減小后增大，D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：AC必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場答

15、案：答案：CD 必考部分 選修3-1 第八章 磁場4.如圖所示，兩平行金屬板中間有相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁如圖所示，兩平行金屬板中間有相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場電場強(qiáng)度為場電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)子沿極板方向以速度一質(zhì)子沿極板方向以速度v0從左端從左端射入，并恰好從兩板間沿直線穿過不計(jì)質(zhì)子重力，下列說法正確的是射入，并恰好從兩板間沿直線穿過不計(jì)質(zhì)子重力，下列說法正確的是()A若質(zhì)子以小于若質(zhì)子以小于v0的速度沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn)的速度沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn)B若質(zhì)子以速度若質(zhì)子以速度2v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過沿極板方向從左端射

16、入，它將沿直線穿過C若電子以速度若電子以速度v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過D若電子以速度若電子以速度2v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過必考部分 選修3-1 第八章 磁場解析：解析：由于帶電粒子能沿直線穿過，則有由于帶電粒子能沿直線穿過，則有qv0BqE，且質(zhì)子所，且質(zhì)子所受的洛倫茲力向上，所受的電場力向下，若質(zhì)子以小于受的洛倫茲力向上，所受的電場力向下，若質(zhì)子以小于v0的速度沿極板的速度沿極板方向從左端射入，因洛倫茲力小于電場力，故它將向下偏轉(zhuǎn)，方向從左端射入，因洛倫茲力小于電場力，故它將向下偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤

17、；錯(cuò)誤；質(zhì)子以速度質(zhì)子以速度2v0沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn)，沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；若電子錯(cuò)誤；若電子以速度以速度v0沿極板方向從左端射入，因洛倫茲力與電場力的方向都發(fā)生改沿極板方向從左端射入，因洛倫茲力與電場力的方向都發(fā)生改變，所以它將沿直線穿過，變，所以它將沿直線穿過，C正確；若電子以速度正確；若電子以速度2v0沿極板方向從左端沿極板方向從左端射入，它將向下偏轉(zhuǎn)，射入，它將向下偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：C必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場答案：答案：A 必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場(1

18、)求電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間；求電荷從釋放到第一次進(jìn)入磁場時(shí)所用的時(shí)間；(2)求電荷在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑求電荷在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑(保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字)；(3)當(dāng)電荷第二次到達(dá)當(dāng)電荷第二次到達(dá)x軸上時(shí)，電場立即反向，而場強(qiáng)大小不變，軸上時(shí)，電場立即反向，而場強(qiáng)大小不變，試確定電荷到達(dá)試確定電荷到達(dá)y軸時(shí)的位置坐標(biāo)軸時(shí)的位置坐標(biāo)必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場解決帶電粒子在分離復(fù)合場運(yùn)動(dòng)問題的思路方法解決帶電粒子在分離復(fù)合場運(yùn)動(dòng)問題的思路方法必考部分 選修3

19、-1 第八章 磁場11：如右圖所示，在平面直角坐標(biāo)系：如右圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第內(nèi)，第象限的等腰直象限的等腰直角三角形角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，y0的區(qū)域的區(qū)域內(nèi)存在著沿內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為軸正方向的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的帶電粒子的帶電粒子從電場中的從電場中的Q(2h，h)點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O處射處射入第入第象限，最后以垂直于象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場已知的方向射出磁場已知MN平行于平行于x軸，軸，N點(diǎn)的坐標(biāo)為點(diǎn)的坐

20、標(biāo)為(2h,2h)，不計(jì)粒子的重力，求：，不計(jì)粒子的重力，求：(1)電場強(qiáng)度的大小電場強(qiáng)度的大小E；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；(3)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場(1)油滴的電性油滴的電性(2)油滴在油滴在P點(diǎn)得到的初速度大小點(diǎn)得到的初速度大小(3)油滴在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和離開第一象限處的坐標(biāo)值油滴在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和離開第一象限處的坐標(biāo)值必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3

21、-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場帶電粒子帶電粒子(體體)在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)問題求解要點(diǎn)在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)問題求解要點(diǎn)(1)受力分析是基礎(chǔ)在受力分析時(shí)是否考慮重力必須注意題目條受力分析是基礎(chǔ)在受力分析時(shí)是否考慮重力必須注意題目條件件(2)運(yùn)動(dòng)過程分析是關(guān)鍵在運(yùn)動(dòng)過程分析中應(yīng)注意物體做直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)過程分析是關(guān)鍵在運(yùn)動(dòng)過程分析中應(yīng)注意物體做直線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)的條件動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)的條件(3)根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過程及物理模型選擇合適的物理規(guī)律列方程求根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過程及物理模型選擇合適的物理規(guī)律列方程求解解必考部分 選

22、修3-1 第八章 磁場21：(2010山東理綜山東理綜)如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平如圖所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場，寬度為行紙面且與邊界垂直的水平電場，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里一質(zhì)量為方向垂直紙面向里一質(zhì)量為m、帶電荷量、帶電荷量q、重力不計(jì)的帶電粒子，、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度以初速度v1垂直邊界射入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場做勻加速運(yùn)垂直邊界射入磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場和磁場中交替運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場和磁場中交

23、替運(yùn)動(dòng)已知粒子第二次在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第動(dòng)已知粒子第二次在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推求：一次的三倍，以此類推求：必考部分 選修3-1 第八章 磁場(1)粒子第一次經(jīng)過電場的過程中電場力所做的功粒子第一次經(jīng)過電場的過程中電場力所做的功W1.(2)粒子第粒子第n次經(jīng)過電場時(shí)電場強(qiáng)度的大小次經(jīng)過電場時(shí)電場強(qiáng)度的大小En.(3)粒子第粒子第n次經(jīng)過電場所用的時(shí)間次經(jīng)過電場所用的時(shí)間tn.(4)假設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場區(qū)域場強(qiáng)為零請畫出從粒子假設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場區(qū)域場強(qiáng)為零請畫出從粒子第一次射入磁場至第三次離開電場的過程中，電場強(qiáng)度

24、隨時(shí)間變化的關(guān)第一次射入磁場至第三次離開電場的過程中，電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線系圖線(不要求寫出推導(dǎo)過程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)刻度值不要求寫出推導(dǎo)過程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)刻度值)必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場(4)如圖所示如圖所示必考部分 選修3-1 第八章 磁場帶電粒子在交變電磁場中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電磁場中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在變化的電磁場中常見的運(yùn)動(dòng)情境有三種：帶電粒子在變化的電磁場中常見的運(yùn)動(dòng)情境有三種：1帶電粒子做定向運(yùn)動(dòng)；帶電粒子做定向運(yùn)動(dòng)；2帶電粒子以某位置為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；帶電粒子以某位置為中心做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；3帶電粒子

25、做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對于粒子連續(xù)通過幾個(gè)不同情況的場的帶電粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對于粒子連續(xù)通過幾個(gè)不同情況的場的問題，要分階段處理，并做好運(yùn)動(dòng)分析和受力分析問題，要分階段處理，并做好運(yùn)動(dòng)分析和受力分析必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場(1)求粒子在求粒子在0t0時(shí)間內(nèi)的位移大小與極板間距時(shí)間內(nèi)的位移大小與極板間距h的比值；的比值；(2)求粒子在極板間做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑求粒子在極板間做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑(用用h表示表示)；(3)若板間電場強(qiáng)度若板間電場強(qiáng)度E隨時(shí)間的變化仍如圖乙所示，磁場的變化改為隨時(shí)間的變化仍如圖乙所示，磁場的變化改為如圖丁所示，試畫出粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡圖

26、如圖丁所示，試畫出粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡圖(不必寫計(jì)算過程不必寫計(jì)算過程)必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場必考部分 選修3-1 第八章 磁場甲乙甲乙 (3)粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙所示粒子在板間運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙所示必考部分 選修3-1 第八章 磁場1.如右圖所示，如右圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾為傾斜直軌道，斜直軌道，BC為與為與AB相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場中，相切的圓形軌道，并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球

27、中，甲球帶正磁場方向垂直紙面向里質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中，甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道AB上分別從不同高上分別從不同高度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點(diǎn)，則度處由靜止釋放，都恰好通過圓形軌道的最高點(diǎn)，則()A經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度相等B經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，甲球的速度最小C甲球的釋放位置比乙球的高甲球的釋放位置比乙球的高D運(yùn)動(dòng)過程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變運(yùn)動(dòng)過程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變必考部分 選修3-1 第八章 磁場答案：答案：CD 必考部分 選

28、修3-1 第八章 磁場2.如右圖所示，一個(gè)帶電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水如右圖所示，一個(gè)帶電小球穿在一根絕緣的粗糙直桿上，桿與水平方向成平方向成角，整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于桿方向斜角，整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于桿方向斜向上的勻強(qiáng)磁場小球從向上的勻強(qiáng)磁場小球從a點(diǎn)由靜止開始沿桿向下運(yùn)動(dòng)，在點(diǎn)由靜止開始沿桿向下運(yùn)動(dòng)，在c點(diǎn)時(shí)速度為點(diǎn)時(shí)速度為4 m/s，b是是a、c的中點(diǎn)，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的中點(diǎn)，在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中()A小球通過小球通過b點(diǎn)時(shí)的速度小于點(diǎn)時(shí)的速度小于2 m/sB小球在小球在ab段克服摩擦力做的功與在段克服摩擦力做的功與在bc段克服摩擦力做的功相等

29、段克服摩擦力做的功相等C小球的電勢能一定增加小球的電勢能一定增加D小球從小球從b到到c重力與電場力做的功可能等于克服阻力做的功重力與電場力做的功可能等于克服阻力做的功必考部分 選修3-1 第八章 磁場解析：解析：無論小球帶正電還是負(fù)電，速度增大，摩擦力逐漸增大，無論小球帶正電還是負(fù)電，速度增大，摩擦力逐漸增大，加速度減小，都是做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終受力平衡勻速運(yùn)加速度減小，都是做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終受力平衡勻速運(yùn)動(dòng)，可知?jiǎng)?，可知A、B、C錯(cuò)錯(cuò)D對，選對，選D，本題中等難度，本題中等難度答案：答案：D必考部分 選修3-1 第八章 磁場3.如右圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖帶電

30、粒子被加速電場加如右圖所示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為的強(qiáng)度分別為B和和E.平板平板S上有可讓粒子通過的狹縫上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的和記錄粒子位置的膠片膠片A1A2.平板平板S下方有強(qiáng)度為下方有強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場下列表述正確的是的勻強(qiáng)磁場下列表述正確的是()A質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C能通過狹縫能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于的帶

31、電粒子的速率等于E/BD粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小粒子的荷質(zhì)比越小必考部分 選修3-1 第八章 磁場答案：答案：ABC 必考部分 選修3-1 第八章 磁場4(2011蘇北四市調(diào)研測試蘇北四市調(diào)研測試)如右圖所示，帶正電的小物塊靜止在如右圖所示，帶正電的小物塊靜止在粗糙絕緣的水平面上，小物塊的比荷為粗糙絕緣的水平面上，小物塊的比荷為k，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為.在在物塊右側(cè)距物塊物塊右側(cè)距物塊L處有一范圍足夠大的磁場和電場疊加區(qū)，場區(qū)內(nèi)存在處有一范圍足夠大的磁場和電場疊加區(qū)，場區(qū)內(nèi)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的方向豎直向上，場強(qiáng)相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻