帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動(dòng)課件-高二下學(xué)期物理人教版選擇性

第一章安培力與洛倫茲力1.3.12帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動(dòng)PART00疊加場的概念圖甲中帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)說明了什么問題；圖乙中帶電小球沿虛線做勻速直線運(yùn)動(dòng)說明了什么問題？提示：圖甲中小球做圓周運(yùn)動(dòng)說明了洛倫茲力充當(dāng)向心力，除洛倫茲力外其它力的合力為零，即此時(shí)重力與電場力二力平衡；圖乙中小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說明小球受到的合力為零，即重力和電場力及洛倫茲力三力處于平衡狀態(tài)。疊加場：電場、磁場、重力場疊加，或其中某兩場疊加。一、疊加場的概念1、帶電粒子在疊加場中的可能運(yùn)動(dòng)受力特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)方法規(guī)律其他場力的合力與洛倫茲力等大反向勻速直線運(yùn)動(dòng)平衡條件除洛倫茲力外，其他力的合力為0勻速圓周運(yùn)動(dòng)牛頓第二定律、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律除洛倫茲力外，其他力的合力既不為0，也不與洛倫茲力等大反向較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)動(dòng)能定理、能量守恒定律二、帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動(dòng)2、帶電粒子在疊加場中有約束情況下的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子在疊加場中的運(yùn)動(dòng)疊加場的組成受力分析運(yùn)動(dòng)分析分段分析畫出軌跡選擇規(guī)律弄清電場、磁場、重力場疊加情況先重力、再彈力、后摩擦力，然后分析其他力(電場力、洛倫茲力)注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合粒子通過不同種類的場時(shí)，分段討論勻速直線運(yùn)動(dòng)→平衡條件勻速圓周運(yùn)動(dòng)→牛頓運(yùn)動(dòng)定律和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)→動(dòng)能定理或能量守恒定律三、帶電粒子在疊加場中運(yùn)動(dòng)問題的分析方法PART01電場與磁場的疊加例1、在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．已知從左方水平射入的電子，穿過這區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，設(shè)重力可忽略不計(jì)，則在這區(qū)域中的E和B的方向可能是(

)

A．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相同

B．E和B都沿水平方向，并與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反

C．E豎直向上，B垂直紙面向外

D．E豎直向上，B垂直紙面向里ABC一、電場與磁場的疊加

BC復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)只能用能量方法一、電場與磁場的疊加

xyOBP(x，y)復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)1、能量守恒2、特殊狀態(tài)一、電場與磁場的疊加PART02電場、磁場、重力場的疊加二、電場、磁場、重力場的疊加二、電場、磁場、重力場的疊加C二、電場、磁場、重力場的疊加B二、電場、磁場、重力場的疊加例5、如圖所示，坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在該區(qū)域內(nèi)有場強(qiáng)E=12N/C、方向沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T、沿水平方向且垂直于xOy平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)質(zhì)量m=4×10-5kg，電量q=2.5×10-5C帶正電的微粒，在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O時(shí)，撤去磁場，經(jīng)一段時(shí)間后，帶電微粒運(yùn)動(dòng)到了x軸上的P點(diǎn)．取g＝10m/s2，求：（1）P點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離；（2）帶電微粒由原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間。xyBEPO二、電場、磁場、重力場的疊加

二、電場、磁場、重力場的疊加例7、一帶正電的小球沿水平桌面向右運(yùn)動(dòng)，飛離桌面后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，如圖所示，若飛行時(shí)間t1后落在地板上，水平射為s1，著地速度為v1，撤去磁場，其他條件不變，小球飛行時(shí)間t2，水平射程s2，著地速度v2，則（

）A.s2>s1B.t1>t2C.v1>v2D.v1=v2BDv0二、電場、磁場、重力場的疊加例8、如圖所示，在空間存在著水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，同時(shí)存在著豎直向上、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。在這個(gè)電、磁場共同存在的區(qū)域內(nèi)有一足夠長的絕緣桿沿水平方向放置，桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的金屬環(huán)。已知金屬環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μmg<qE?，F(xiàn)將金屬環(huán)由靜止釋放，設(shè)在運(yùn)動(dòng)過程中金屬環(huán)所帶電荷量不變。(1)試定性說明金屬環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)情況。(2)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大加速度的大小。(3)求金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)的最大速度的大小。若磁場方向向里或向外呢？二、電場、磁場、重力場的疊加例9、如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=4V/m，方向水平向左勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=2T，方向垂直于紙面向里，一個(gè)質(zhì)量為m=1g、帶正電的小物體A從M點(diǎn)沿絕緣粗糙的豎直壁無初速下滑，當(dāng)它滑行h=0.8m到N點(diǎn)時(shí)離開壁做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)速度方向與水平成45°角，設(shè)P與M的高度差H=1.6m，求:

（1）A沿壁下滑過程中摩擦力作的功。（2）P與M的水平距離。復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)二、電場、磁場、重力場的疊加

涉及摩擦力的直線運(yùn)動(dòng)二、電場、磁場、重力場的疊加例11、在豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)中，套有一個(gè)帶電荷量為－q、質(zhì)量為m的小環(huán)，整個(gè)裝置放在如圖所示的正交電磁場中，已知E=mg/q當(dāng)小環(huán)從大環(huán)頂無初速下滑時(shí)，在滑過什么弧度時(shí)所受洛侖茲力最大？二、電場、磁場、重力場的疊加作業(yè)P完成《》對應(yīng)內(nèi)容及教材上其余習(xí)題PART03補(bǔ)充習(xí)題

一、電場與磁場的疊加

一、電場與磁場的疊加例2、如圖，一足夠長的粗糙絕緣桿水平放置，桿上套有一靜止的帶電環(huán)，環(huán)的內(nèi)徑稍大于桿的外徑，環(huán)的質(zhì)量為10g，帶電量為+0.01C，現(xiàn)給環(huán)一個(gè)瞬時(shí)初速度v

后將作什么運(yùn)動(dòng)？（g=10m/s2)①、v1=10m/s②、v2=1m/s××××××××××B=2Tv先加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)；后以5m/s勻速。加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；直到靜止。二、電場、磁場、重力場的疊加勻速直線運(yùn)動(dòng)例3、如圖所示，實(shí)線表示在豎直平面內(nèi)的勻強(qiáng)電場的電場線，電場線與水平方向的夾角為α，水平方向的勻強(qiáng)磁場與電場線正交，有一帶電液滴沿斜向上的虛線L做直線運(yùn)動(dòng)。L與水平方向的夾角為β，且α>β則下列說法中正確的是（）

A.液滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.液滴一定帶負(fù)電

C.電場線方向一定斜向下

D.液滴也有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)二、電場、磁場、重力場的疊加例4、如圖所示，電量為q的帶電液滴，在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示，則此油滴的質(zhì)量和環(huán)繞的線速度分別為（）

A.

B.

C.D.A勻速圓周運(yùn)動(dòng)二、電場、磁場、重力場的疊加例5、