文档介绍：学案43 带电粒子在复合场中的运动
一、概念规律题组
,在xOy平面内,匀强电场的方向沿x轴正向,,( )
图1
,则( )[高考资源网]
,它们的方向与质子运动方向相同
,方向与质子的运动方向平行
,方向与质子的运动方向垂直
,它们的方向均与质子的运动方向垂直
,沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中,偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2=1∶2,则下列说法正确的是( )
图2
∶2
∶2
∶2
[高考资源网]
图3
4.(2011·浙江杭州市模拟)有一个带电量为+q、重为G的小球,从两竖直的带电平行板上方h处自由落下,两极板间另有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图3所示,则带电小球通过有电场和磁场的空间时,下列说法错误的是( )
二、思想方法题组
5.
图4
一个带电微粒在如图4所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动,该带电微粒必然带______(填“正”或“负”)电,旋转方向为________(填“顺时针”或“逆时针”).若已知圆的半径为r,电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B,重力加速度为g,则线速度为________.
图5
,,:
(1)若质子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入,质子将________
(2)若电子以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入,电子将________
(3)若质子以大于v0的速度,沿垂直于匀强电场和匀强磁场的方向从两板正中央射入,质子将_______
一、带电粒子在无约束的复合场中的运动
(1)带电粒子在复合场中做匀速圆周运动
带电粒子进入匀强电场、匀强磁场和重力场共同存在的复合场中,重力和电场力等大反向,两个力的合力为零,粒子运动方向和磁场方向垂直时,带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.
(2)带电粒子在匀强电场、匀强磁场和重力场中的直线运动
自由的带电粒子(无轨道约束),在匀强电场、匀强磁场和重力场中的直线运动应该是匀速直线运动,这是因为电场力和重力都是恒力,若它们的合力不与洛伦兹力平衡,则带电粒子速度的大小和方向都会改变,就不可能做直线运动.(粒子沿磁场方向运动除外)
(1)搞清楚复合场的组成,一般是磁场、电场的复合;磁场、重力场的复合;磁场、重力场、电场的复合;电场和磁场分区域存在.
(2)正确进行受力分析,除重力、弹力、摩擦力外还要特别关注电场力和磁场力的分析.
(3).
(4)对于粒子连续经过几个不同场的情况,要分段进行分析、处理.
(5)画出粒子的运动轨迹,灵活选择不同的运动规律.
【例1】
图6
(2011·安徽·23)如图6所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出.
(1)求电场强度的大小和方向.
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,.
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,但速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间.
[规范思维]
图7[高考资源网]
【例2】(2008·江苏高考改编)在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带电荷量为+q的小球在O点静止释放,,:
(1)小球运动到任意位置P(x,y)的速率v;
(2)小球在运动过程中第一