帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

第8講帶電粒子在組合場(chǎng)、

復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-2-專題知識(shí)脈絡(luò)能力目標(biāo)解讀-3-專題知識(shí)脈絡(luò)能力目標(biāo)解讀-4-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四命題熱點(diǎn)一

帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.三種場(chǎng)力的特點(diǎn)比較(1)重力的大小為mg,方向豎直向下,重力做功與路徑無關(guān),其數(shù)值除與帶電粒子的質(zhì)量有關(guān)外,還與初、末位置的高度差有關(guān)。(2)電場(chǎng)力的大小為qE,方向與電場(chǎng)強(qiáng)度E及帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)有關(guān),電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),其數(shù)值除與帶電粒子的電荷量有關(guān)外,還與初、末位置的電勢(shì)差有關(guān)。(3)洛倫茲力大小為qvB,方向垂直于v和B所決定的平面,無論帶電粒子做什么運(yùn)動(dòng),洛倫茲力都不做功。2.說明電子、質(zhì)子、α粒子、帶電離子等微觀粒子在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),若試題沒有明確說明考慮重力時(shí)就不計(jì)重力,但質(zhì)量較大的質(zhì)點(diǎn)(如帶電微粒)在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),除試題說明不計(jì)重力,通常都要考慮重力。-5-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四3.帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)?？嫉慕M合場(chǎng)一般由電場(chǎng)和磁場(chǎng)或磁場(chǎng)和磁場(chǎng)組成,它們互不重疊,分別位于某一直線邊界兩側(cè)。例如回旋加速器。(2)在這類問題中,粒子在某一場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),通常只受該場(chǎng)對(duì)粒子的作用力。(3)處理該類問題的方法:①分析帶電粒子在各種場(chǎng)中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,一般在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。②正確地畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖,在畫圖的基礎(chǔ)上特別注意運(yùn)用幾何知識(shí),尋找關(guān)系。-6-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四③選擇物理規(guī)律,列方程。對(duì)類平拋運(yùn)動(dòng),一般分解為初速度方向的勻速運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向的勻加速運(yùn)動(dòng);對(duì)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),應(yīng)注意一定是洛倫茲力提供向心力這一受力條件。④注意確定粒子在組合場(chǎng)交界位置處的速度大小與方向。該速度是聯(lián)系兩種運(yùn)動(dòng)的橋梁。-7-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四典例剖析【例1】

(2015·天津理綜,12)現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)與磁場(chǎng)的寬度均為d。電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向水平向右;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里。電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場(chǎng)左側(cè)邊界某處由靜止釋放,粒子始終在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。-8-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

分析推理①粒子進(jìn)入第2層磁場(chǎng)前電場(chǎng)力做功多少?

②怎樣確定第n層時(shí)候粒子速度方向?qū)?yīng)的定量關(guān)系?分析結(jié)論:2qEd。

分析結(jié)論:粒子進(jìn)入第n層磁場(chǎng)時(shí)速度的方向與水平方向的夾角為αn,從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)速度方向與水平方向的夾角為θn,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),垂直于電場(chǎng)線方向的速度分量不變,有vn-1sinθn-1=vnsinαn。-9-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四規(guī)范解答-10-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-11-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-12-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-13-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四以題說法本題為帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題,解決帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一般思路:受力分析(場(chǎng)力分析)→運(yùn)動(dòng)分析→畫出軌跡→臨界分析→功能分析→列方程求解。其中對(duì)于解題思路的確定要特別注意以下兩個(gè)基本原則:(1)帶電粒子經(jīng)過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用動(dòng)能定理或類平拋的知識(shí)分析;(2)帶電粒子經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來處理。同時(shí)要特別注意:正確分析粒子在場(chǎng)中不同性質(zhì)的曲線(圓弧、拋物線等)或直線軌跡的銜接點(diǎn)是至關(guān)重要的。-14-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四遷移訓(xùn)練1-1.質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),如圖為質(zhì)譜儀的原理圖。設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力),經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中,帶電粒子打到底片上的P點(diǎn),設(shè)OP=x,則下列圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是

(

)答案解析解析關(guān)閉

答案解析關(guān)閉B-15-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四1-2.如圖,在第一象限存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面(xOy平面)向外;在第四象限存在勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿x軸負(fù)向。在y軸正半軸上某點(diǎn)以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子,該粒子在(d,0)點(diǎn)沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場(chǎng)。不計(jì)重力。若該粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為θ,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值;(2)該粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。-16-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-17-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-18-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四命題熱點(diǎn)二

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)處理這類問題的基本思路:1.當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力等大反向時(shí),洛倫茲力提供向心力,帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這時(shí),要利用重力和電場(chǎng)力相等列一式,利用洛倫茲力等于向心力列一式,然后結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)就能解答;2.當(dāng)帶電粒子所受的合外力為變力,且與初速度方向不在同一直線上時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧,也不是拋物線。粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng),這時(shí)要選用牛頓第二定律和動(dòng)能定理列式解答。-19-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四典例剖析【例2】(2015·福建理綜,22)如圖,絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN①做曲線運(yùn)動(dòng)。A、C兩點(diǎn)間距離為h,重力加速度為g。-20-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四(1)求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC;(2)求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功WFf;(3)若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大②的位置,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng),此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)。已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD,從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t,求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vP。分析推理①小滑塊離開MN時(shí)滿足什么關(guān)系?

②小滑塊速度最大時(shí)滿足什么關(guān)系?分析結(jié)論:qvB=qE。

分析結(jié)論:小滑塊速度最大時(shí),速度方向與電場(chǎng)力、重力的合力方向垂直。-21-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四規(guī)范解答-22-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-23-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四以題說法處理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題,要注意以下幾點(diǎn):(1)首先要弄清復(fù)合場(chǎng)的組成。(2)分析帶電粒子的受力情況。(3)分析粒子的運(yùn)動(dòng)過程→并完成物理建模。(4)畫出粒子在場(chǎng)區(qū)的運(yùn)動(dòng)軌跡圖線→適當(dāng)作出輔助線→找到幾何上的臨界點(diǎn)。(5)靈活選用適用的力學(xué)規(guī)律。-24-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四遷移訓(xùn)練2-1.如圖所示,界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)E,磁感線和電場(chǎng)線都處在水平方向且互相垂直。在MN上方有一個(gè)帶正電的小球由靜止開始下落,經(jīng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)到達(dá)水平地面。若不計(jì)空氣阻力,小球在通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的過程中,下列說法中正確的是(

)A.小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.小球的電勢(shì)能保持不變C.洛倫茲力對(duì)小球做正功D.小球的動(dòng)能增量等于其電勢(shì)能和重力勢(shì)能減少量的總和答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-25-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四2-2.如圖所示,質(zhì)量為m的小環(huán)帶有電荷量為q的正電荷,將它套在絕緣硬棒上,硬棒足夠長(zhǎng),且與水平方向成θ角,小環(huán)與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,整個(gè)裝置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與硬棒所在豎直平面垂直且向內(nèi)。試求小環(huán)從硬棒上端由靜止開始釋放沿棒下滑的最大速度。有個(gè)同學(xué)這樣解:選取小環(huán)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,如圖所示。當(dāng)小環(huán)以最大速度滑下時(shí),加速度a=0,則-26-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-27-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-28-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-29-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四命題熱點(diǎn)三

涉及復(fù)合場(chǎng)的科技應(yīng)用問題對(duì)此類問題的分析首先要掌握好涉及復(fù)合場(chǎng)的科技應(yīng)用模型:速度選擇器、電磁流量計(jì)、磁流體發(fā)電機(jī)、回旋加速器、電磁流量計(jì)、質(zhì)譜儀、霍爾效應(yīng),然后結(jié)合具體問題進(jìn)行模型的遷移應(yīng)用,同時(shí)又要注意是否存在一定的變化,做到具體問題具體分析。-30-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四典例剖析【例3】

(2015·重慶理綜,9)如圖為某種離子加速器的設(shè)計(jì)方案。兩個(gè)半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。其中MN和M'N'是間距為h的兩平行極板,其上分別有正對(duì)的兩個(gè)小孔O和O',O'N'=ON=d,P為靶點(diǎn),O'P=kd(k為大于1的整數(shù))。極板間存在方向向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩極板間電壓為U。質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子從O點(diǎn)由靜止開始加速,經(jīng)O'進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。當(dāng)離子打到極板上O'N'區(qū)域(含N'點(diǎn))或外殼上時(shí)將會(huì)被吸收。兩虛線之間的區(qū)域無電場(chǎng)和磁場(chǎng)存在,離子可勻速穿過。忽略相對(duì)論效應(yīng)和離子所受的重力。求:-31-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四(1)離子經(jīng)過電場(chǎng)僅加速一次后能打到P點(diǎn)①所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;(2)能使離子打到P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的所有可能值;(3)打到P點(diǎn)的能量最大的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間②。分析推理①離子經(jīng)過電場(chǎng)僅加速一次后能打到P點(diǎn),應(yīng)滿足什么空間關(guān)系?

②如何處理離子在電場(chǎng)中的總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?分析結(jié)論:kd=2R。

分析結(jié)論:離子在電場(chǎng)中加速n次,離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離為nh,且離子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可視為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。-32-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四規(guī)范解答-33-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-34-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四以題說法本題是對(duì)電磁復(fù)合場(chǎng)的綜合考查,屬于綜合應(yīng)用類較難的題型。本題秉承了壓軸題的一貫作風(fēng),對(duì)考生的運(yùn)動(dòng)過程分析能力提出了很高的要求,另外本題對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力要求比較高,整體難度較大。考生應(yīng)當(dāng)在粒子運(yùn)動(dòng)過程中尋找半徑與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的規(guī)律。第一問較為簡(jiǎn)單,運(yùn)用動(dòng)能定理即可解答;第二問需尋找軌道半徑與加速次數(shù)的關(guān)系;第三問根據(jù)粒子不同的加速情況求出相應(yīng)在不同場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。-35-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四遷移訓(xùn)練3-1.導(dǎo)體導(dǎo)電是導(dǎo)體中的自由電荷定向移動(dòng)的結(jié)果,這些可以移動(dòng)的電荷又叫載流子,例如金屬導(dǎo)體中的載流子就是自由電子?，F(xiàn)代廣泛應(yīng)用的半導(dǎo)體材料可以分成兩大類,一類是N型半導(dǎo)體,它的載流子為電子;另一類為P型半導(dǎo)體,它的載流子是“空穴”,相當(dāng)于帶正電的粒子。如果把某種材料制成的長(zhǎng)方體放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向如圖所示,且與前后側(cè)面垂直。長(zhǎng)方體中通入水平向右的電流,測(cè)得長(zhǎng)方體的上、下表面M、N的電勢(shì)分別為UM、UN,則該種材料(

)A.如果是P型半導(dǎo)體,有UM>UNB.如果是N型半導(dǎo)體,有UM<UNC.如果是P型半導(dǎo)體,有UM<UND.如果是金屬導(dǎo)體,有UM>UN答案解析解析關(guān)閉根據(jù)題意,由左手定則可知:載流子受力方向豎直向下;若是P型半導(dǎo)體,則相當(dāng)于帶正電粒子的“空穴”向下表面N運(yùn)動(dòng),則UN>UM,C項(xiàng)正確;若是N型半導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體,則電子受向下的力,向N運(yùn)動(dòng),則UN<UM,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉CD-36-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-37-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四(1)求原本打在MN中點(diǎn)P的離子質(zhì)量m;(2)為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域,求加速電壓U的調(diào)節(jié)范圍;(3)為了在QN區(qū)域?qū)⒃敬蛟贛Q區(qū)域的所有離子檢測(cè)完整,求需要調(diào)節(jié)U的最少次數(shù)。(取lg2=0.301,lg3=0.477,lg5=0.699)

-38-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-39-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-40-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四命題熱點(diǎn)四

帶電粒子在周期性電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題帶電粒子在交變電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜,其運(yùn)動(dòng)情況不僅與交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化規(guī)律有關(guān),還與粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的時(shí)刻有關(guān),一定要從粒子的受力情況分析入手,分析清楚粒子在不同時(shí)間間隔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。-41-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-42-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

分析推理①粒子在電場(chǎng)中受力情況如何?運(yùn)動(dòng)情況如何?

②粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受力如何?做什么運(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)時(shí)間是多少?與圖b中對(duì)應(yīng)給出的時(shí)刻有何關(guān)系?

分析結(jié)論:粒子只受電場(chǎng)力,做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

分析結(jié)論:粒子進(jìn)入磁場(chǎng)只受洛倫茲力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為半個(gè)周期,時(shí)間上與圖b中磁場(chǎng)變化的規(guī)律正好相對(duì)應(yīng)。-43-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四規(guī)范解答-44-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-45-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-46-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-47-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四以題說法本題屬于帶電粒子在周期性電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題,分析此類問題要注意:(1)若交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間或粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間極短可忽略時(shí),則粒子在穿越電場(chǎng)的過程中,電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)空間存在的電場(chǎng)或磁場(chǎng)是隨時(shí)間周期性變化的,一般呈現(xiàn)“方形波”的變化特點(diǎn)。交替變化的電場(chǎng)及磁場(chǎng)會(huì)使帶電粒子順次歷經(jīng)不同特點(diǎn)的電場(chǎng)或磁場(chǎng)或疊加場(chǎng)。從而表現(xiàn)出“多過程”現(xiàn)象。其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)既復(fù)雜又隱蔽。分析時(shí)應(yīng)該注意以下三點(diǎn):①仔細(xì)分析并確定各場(chǎng)的變化特點(diǎn)及相應(yīng)的時(shí)間,其變化周期一般與粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期相關(guān)聯(lián)。有一定的聯(lián)系,應(yīng)抓住變化周期與運(yùn)動(dòng)周期之間的聯(lián)系作為解題的突破口;②必要時(shí),可把粒子的運(yùn)動(dòng)過程還原成一個(gè)直觀的運(yùn)動(dòng)軌跡草圖進(jìn)行分析;③把粒子的運(yùn)動(dòng)分解成多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段分別進(jìn)行處理,根據(jù)每一階段上的受力情況最終確定粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。-48-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-49-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四(1)粒子在磁場(chǎng)中的速度;(2)為完成以上運(yùn)動(dòng),帶電粒子應(yīng)在哪個(gè)時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)。答案解析解析關(guān)閉

答案解析關(guān)閉見解析-50-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四4-2.如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)B0和TB取某些特定值時(shí),可使t=0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)Δt時(shí)間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈)。上述m、q、d、v0為已知量。-51-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-52-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四

-53-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四-54-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三命題熱點(diǎn)四答案:見解析

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答案解析解析關(guān)閉

答案解析關(guān)閉CD-56-1234

答案解析解析關(guān)閉不計(jì)重力,粒子僅受電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力做勻速直線運(yùn)動(dòng),合力為零。電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力等大反向。該粒子可以帶