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专题十 磁场
2021/8/11星期三
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场力
比较项目
电场力
洛伦兹力
重力
力的大小
①F=Eq
②与电荷的运动情况无关,在匀强电场中为恒力
①与速度大小和方向有关,电荷静止或速度方向平行于磁场方向时不受洛伦兹力
②电荷运动方向与磁场方向垂直时洛伦兹力最大,f=qBv
①G=mg
②与物体的运动状态无关,在地球表面附近可以看成一个恒力
主干知识整合
专题十│主干知识整合
一、三种场力的综合比较
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专题十│主干知识整合
场力
比较项目
电场力
洛伦兹力
重力
力的方向
①正电荷受到电场力方向与E方向相同
②负电荷受到电场力方向与E方向相反
③F与E方向互相平行
①洛伦兹力方向垂直于磁场方向和速度方向所确定的平面
②用左手定则确定洛伦兹力的方向,应注意电荷的正负
①方向总是竖直向下
②与重力加速度方向相同
2021/8/11星期三
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专题十│主干知识整合
场力
比较项目
电场力
洛伦兹力
重力
作用效果
可以改变速度的大小和方向
只能改变速度的方向,而不能改变速度的大小
可以改变速度的大小和方向
做功特点
做多少功与路径无关,,电势能减少;电场力做负功,电势能增加
洛伦兹力对电荷不做功,因为洛伦兹力方向总是和速度方向垂直
做多少功与路径无关,,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加
2021/8/11星期三
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专题十│主干知识整合
场力
比较项目
电场力
洛伦兹力
重力
冲量特点
都会对受力的带电粒子产生冲量:
①对匀强电场,则电场力为恒力,其冲量与电场力方向相同,可用I=Ft计算
②洛伦兹力往往是一个变力,其冲量一般不用I=Ft计算
③重力为恒力,其冲量与重力方向相同,可用I=Ft计算
2021/8/11星期三
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专题十│主干知识整合
二、带电粒子在电场和磁场中运动的比较
运动形式
比较项目
带电粒子在匀强电场中加速(v0与电场线平行或为零)
带电粒子在匀强电场中偏转(v0⊥E)
带电粒子在匀强磁场中匀速运动(v0与磁感线平行)
带电粒子在匀强磁场中偏转(v0与磁感线垂直)
受力特点
受到恒定的电场力;电场力做功
不受磁场力作用
受磁场力作用;但磁场力不做功
运动特征
匀变速直线运动
类平抛运动
匀速直线运动
匀速圆周运动
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专题十│主干知识整合
运动形式
比较项目
带电粒子在匀强电场中加速(v0与电场线平行或为零)
带电粒子在匀强电场中偏转(v0⊥E)
带电粒子在匀强磁场中匀速运动(v0与磁感线平行)
带电粒子在匀强磁场中偏转(v0与磁感线垂直)
研究方法
牛顿运动定律
匀变速运动规律
牛顿运动定律
匀变速运动公式
正交分解法
匀速直线运动公式
牛顿运动定律
向心力公式
圆的几何知识
2021/8/11星期三
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专题十│主干知识整合
表达方式
如何求运动时间、速度和位移
如何求飞行时间、偏移量和偏转角
如何求时间和偏转角
用匀变速直线运动的基本公式、导出公式和推论求解
时间:飞出电场t=
打在极板上t=
偏移量:y=
at2
偏转角:tanα=
时间t= T(θ是圆心角,T是周期)
偏转角sinθ=
(l是磁场宽度,R是粒子轨道半径)
2021/8/11星期三
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专题十│主干知识整合
运动形式
比较项目
带电粒子在匀强电场中加速(v0与电场线平行或为零)
带电粒子在匀强电场中偏转(v0⊥E)
带电粒子在匀强磁场中匀速运动(v0与磁感线平行)
带电粒子在匀强磁场中偏转(v0与磁感线垂直)
运动情景
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专题十│主干知识整合
三、带电粒子(质点)在复合场中的运动
(考虑重力)在复合场中的运动
(1)带点质点在复合场中的运动有两种情况:一是“叠加式”复合场,即重力场、电场和磁场三者或其中任意两者共存于同一区域的场;一是“组合式”复合场,指电场与磁场同时存在,(包括平衡),说到底仍然是一个力学问题,只要掌握好不同的场对带电体作用力的特点,从分析带电体的受力情况和运动情况着手,充分发掘隐含条件,建立清晰的物理情景,最终把物理模型转化成数学表达式,即可求解.(2)解决复合场中带电质点运动的问题可从以下三个方面入手:①动力学观点(牛顿运动定律结合运动学方程);
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