高三物理《小題訓練三帶電粒子在復合場運動》課件

小題訓練（三）一.選擇題題號1234答案CCDBCDA題號5678答案ACDADA物理小題訓練（三）1.2.5.6.7.8.二.實驗題9.（1）（2）依次描點，連線，注意不要畫成折線。（3）小于（4）由于客觀上，軌道與小球間存在摩擦，機械能減小，因此會導致實際值比理論值小。小球的轉(zhuǎn)動也需要能量維持，而機械能守恒中沒有考慮重力勢能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動能的這一部分，也會導致實際速率明顯小于“理論”速率。三.計算題

10.我國射擊運動員曾多次在國際大賽中為國爭光，在2008年北京奧運會上又奪得射擊冠軍。我們以打靶游戲來了解射擊運動。某人在塔頂進行打靶游戲，如圖所示，已知塔高H＝45m，在與塔底部水平距離為s處有一電子拋靶裝置，圓形靶可被豎直向上拋出，初速度為v1，且大小可以調(diào)節(jié)。當該人看見靶被拋出時立即射擊，子彈以v2＝100m/s的速度水平飛出。不計人的反應時間及子彈在槍膛中的運動時間，且忽略空氣阻力及靶的大小(取g＝10m/s2)。

(1)當s的取值在什么范圍時，無論v1多大都不能被擊中？

(2)若s＝200m，v1＝15m/s時，試通過計算說明靶能否被擊中？答案：（1）s>300m（2）不能說明見解析帶電粒子在復合場的運動一、帶電粒子(質(zhì)點)在復合場或組合場中的運動1.帶電質(zhì)點(考慮重力)在復合場中的運動

(1)復合場指重力場、電場和磁場三者或其中任意兩者共存于同一區(qū)域的場；組合場指電場與磁場同時存在，但不重疊出現(xiàn)在同一區(qū)域的情況．帶電質(zhì)點在復合場或組合場中的運動（包括平衡）說到底仍然是一個力學問題，只要掌握好不同的場對帶電體作用力的特點，從分析帶電體的受力情況和運動情況著手，充分發(fā)掘隱含條件，建立清晰的物理情景，最終把物理模型轉(zhuǎn)化成數(shù)學表達式，即可求解。

(2)解決復合場或組合場中帶電質(zhì)點運動的問題可從以下兩個方面入手：①動力學觀點(牛頓運動定律和運動學方程)；②能量觀點(動能定理和機械能守恒定律或能量守恒定律)。2.帶電粒子(不計重力)在復合場中的運動

(1)帶電粒子在復合場中只受電場力和洛倫茲力的作用，電場力的方向由電性和電場方向共同決定，洛倫茲力方向要用左手定則準確判斷。

(2)帶電粒子與在組合場中的運動問題，往往是由粒子在電場和磁場中的兩個運動“連接”而成，因此對粒子經(jīng)過連接點的速度大小和方向的分析是銜接兩個運動的關(guān)鍵，一般是解題的突破口。

(3)“對稱性”是帶電粒子在復合場中運動問題經(jīng)常呈現(xiàn)的一個特點，成為解題的另一突破口。

【例1】圖為可測定比荷的某裝置的簡化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小B=2.0×10-3T，在x軸上距坐標原點L=0.50m的P處為離子的入射口，在y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5×104m/s的速第十課時帶電粒子復合場中運動率從P處射人磁場，若粒子在y軸上距坐標原點L=0.50m的M處被觀測到，且運動軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電量為q，不計其重力。

(1)求上述粒子的比荷q/m;

(2)如果在上述粒子運動過程中的某個時刻，在第一象限內(nèi)再加一個勻強電場，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運動，求該勻強電場的場強大小和方向，并求出從粒子射入磁場開始計時經(jīng)過多長時間加這個勻強電場；

(3)為了在M處觀測到按題設(shè)條件運動的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場可以局限在一個矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積，并在圖中畫出該矩形。

【例2】(2011全國大綱)如圖，與水平面成45°角的平面MN將空間分成Ⅰ和Ⅱ兩個區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速度v0從平面MN上的P0點水平向右射人Ⅰ區(qū)。粒子在Ⅰ區(qū)運動時，只受到大小不變、方向豎直向下的電場作用，電場強度大小為E；在Ⅱ區(qū)運動時，只受到勻強磁場的作用，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里。求粒子首次從Ⅱ區(qū)離開時到出發(fā)點P0的距離。粒子的重力可以忽略。

【例3】(如圖甲所示，在x<0與x>0的區(qū)域中，存在磁感應強度大小分別為B1與B2的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面向里，且B1>B2。一個帶負電荷的粒子從坐標原點O以速度v沿x軸負方向射出，要使該粒子經(jīng)過一段時間后又經(jīng)過O點，B1與B2的比值應滿足什么條件?

【例4】(如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xOy平面內(nèi)與y軸平行的勻強電場，在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強磁場。在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q(q>0)和初速度v的帶電微粒，發(fā)射時，這帶電微粒分布在0<y<2R的區(qū)間內(nèi)，已知重力加速度大小為g。

(1)從A點射出的帶電微粒平行于x軸從C點進入有磁場區(qū)域，并從坐標原點O沿y軸負方向離開，求電場強度和磁感應強度的大小與方向。

(2)請指出這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域，并說明理由。

(3)在這束帶電微粒初速度變?yōu)?v，那么它們與x軸相交的區(qū)域又在哪里？并說明理由。1.2.3.4.5.6.7.

8.如圖所示，直角坐標系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度為B，方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L，小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為θ不計空氣阻力，重力加速度為g，求：

(1)電場強度E的大小和方向；

(2)小球從A點拋出時初速度v0的大小；

(3)A點到x軸的高度h。

9.如圖甲所示，在第一象限有一勻強電場，場強大小為E，方向與y軸平行；在x軸下方有一勻強磁場，磁場方向與紙面垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子以平行于