高考物理一轮复习 第九章 磁场 第3讲 带电粒子在复合场中的运动课件

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高考物理一轮总复习第9章磁场第3讲带电粒子在复合场中的运动课件

高考物理一轮总复习第9章磁场第3讲带电粒子在复合场中的运动课件
必考部分
第9章 磁场
第3讲 带电粒子在复合场中的运 动
板块一 主干梳理·对点激活
知识点 1 带电粒子在复合场中的运动 1.复合场与组合场 (1)复合场:电场、 磁场 、重力场共存,或其中某两场 共存。 (2)组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重 叠,或在同一区域,电场、磁场分时间段或分区域交替出 现。
2.先在电场中做类平抛运动,然后进入磁场做圆周运 动。(如图丙、丁所示)在电场中利用平抛运动知识求粒子进 入磁场时的速度。
例 1 [2017·北京海淀区期末]在科学研究中,可以通过 施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如 图所示,某时刻在 xOy 平面内的第Ⅱ、Ⅲ象限中施加沿 y 轴负方向、电场强度为 E 的匀强电场,在第Ⅰ、Ⅳ象限中 施加垂直于 xOy 坐标平面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁 场。一质量为 m,电荷量为 q 的带正电的粒子从 M 点以速 度 v0 沿垂直于 y 轴方向射入该匀强电场中,粒子仅在电场 力作用下运动到坐标原点 O 且沿 OP 方向进入第Ⅳ象限。 在粒子到达坐标原点 O 时撤去匀强电场(不计撤去电场对磁
mvr2。由两式可得出需1要研究2m的U物理量,q如r2B粒2子轨道半2U径、
粒子质量、比荷。r= B
q ,m=
2U ,q = B2r2 。 m
2.回旋加速器
(1)构造:如图乙所示,D1、D2 是半圆形金属盒,D 形 盒的缝隙处接交流电源,D 形盒处于匀强磁场中。
(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,
1.在匀强电场、匀强磁场中可能的运动性质
在磁感应强 在电场强度为 E 的
度为 B 的匀 匀强电场中
强磁场中
做初速度为零的匀
初速度为零

高考物理一轮复习9第3讲带电粒子在复合场中的运动课件

高考物理一轮复习9第3讲带电粒子在复合场中的运动课件
考试加油。
r
得Ekm=
q
2B 2 2m
r
2
【情境辨析】 复合场是指电场、磁场、重力场共存,或其中 某两场共存的情况。如图所示: 假如带电粒子水平飞入如图所示的重力场、 电场、磁场都存在的复合场内下 列说法是否正确?
(1)带电粒子在复合场中不可能处于静止状态。 ( × ) (2)带电粒子在复合场中可能做匀速圆周运动。 ( √ ) (3)带电粒子在复合场中一定能做匀变速直线运动。 ( × ) (4)电荷在上述复合场中做匀速直线运动的速度与电荷的电性有关。 ( × ) (5)假设上述情景只有电场和磁场叠加,带电粒子在复合场中做匀速直线运动, 不管从哪个方向进入都能做匀速直线运动。 ( × ) (6)粒子在三场叠加区域可能做匀速圆周运动。 ( √ )
2.带电粒子在复合场中的常见运动: (1)静止或匀速直线运动:当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,将处于 静止状态或做_匀__速__直线运动。 (2)匀速圆周运动:当带电粒子所受的重力与电场力大小_相__等__、方向_相__反__时, 带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内做_匀__速__圆__周__运动。
复习课件
高考物理一轮复习9第3讲带电粒子在复合场中的运动课件
2021/4/17
高考物理一轮复习9第3讲带电粒子在复合场中的运动课件
1
第3讲 带电粒子 在复合场中的运动
【知识建构】 一、带电粒子在复合场中的运动 1.复合场与组合场: (1)复合场:_电__场__、_磁__场__、_重__力__场__共存, 或其中某两场共存,如图甲。 (2)组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠,或在同一区域,电 场、磁场分时间段或分区域_交__替__出现。如图乙。

第九章-第3讲 带电粒子在复合场中的运动

第九章-第3讲 带电粒子在复合场中的运动
(1)对于微观粒子,如电子、质子、α粒子、离子等,因为其
重力一般情况下与静电力或磁场力相比太小,可以忽略;而对于
一些实际物体,如带电液滴、油滴、尘埃、小球等一般应当考
虑其重力. (2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的,按题目要求处理. (3)不能直接判断是否要考虑重力的,在进行受力分析与运动分 析时,要结合运动状态确定是否要考虑重力.
(2)粒子在电场中做类平抛运动,
M ′N =vt,A ′N=1at2,a=qE,由几何关系得
2
m
A′N=A′N′+N′N,A′N′=coLs2θ,
N′N=M′Ntanθ,联立得 E=2qLt2(coms2θ+qBttanθ),
把θ=30°代入得 E=32qLt2(4m+ 3qBt)。
答案
(1)5π+2 3m 6qB
高三物理第一轮总复习
第九章 磁 场
第3讲 带电粒子在复合场中的运动
微考点 1 带电粒子在组合场中的运动 1.组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠,或在 同一区域,电场、磁场分时间段或分区域交替出现. 2.运动特点:分阶段运动,带电粒子可能依次通过几个情况不 同的组合场区域,其运动情况随区域发生变化,其运动过程由几 种不同的运动阶段组成.
C.该磁场的磁感应强度大小为qvmcogsθ
D.该电场的场强为 Bvcosθ
小结:带电微粒在电场力、洛伦兹力和重力的 共同作用下,恰好沿直线运动,则一定是匀速 直线运动。
典例微探
【例 2】 如图所示,在水平地面上方有一范围足够大的互相 正交的匀强电场和匀强磁场区域。磁场的磁感应强度为 B,方 向水平并垂直于纸面向里。一质量为 m、带电荷量为 q 的带正 电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度

高考物理一轮通用课件:第九章 第3讲带电粒子在复合场中的运动

高考物理一轮通用课件:第九章 第3讲带电粒子在复合场中的运动
联立④⑧⑯⑰⑱式得,12H 第一次离开磁场时的位置到原点 O 的
距离为 s2′-s2=2 33( 2-1)h
【答案】 (1)23 3h (2)
6mE qh
(3)2 33( 2-1)h
【反思启迪】 带电粒子在组合场中运动问题的一般解题思路 ①电场中类平抛运动:x=v0t,y=12at2 速度方向:tan α=vv0y 位移方向:tan β=xy ②磁场中匀速圆周运动的解题步骤:a.确定圆心;b.利用几何关 系求半径:c.qvB=mRv2
考点 1 带电粒子在组合场中的运动 1.组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠,电场、 磁场交替出现. 2.分析思路 (1)划分过程:将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段,对不 同的阶段选取不同的规律处理.
(2)找关键点:确定带电粒子在场区边界的速度(包括大小和方向) 是解决该类问题的关键.
2.带电粒子在复合场中的运动分类 (1)静止或匀速直线运动 当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,将处于静止状态或 做 匀速 直线运动. (2)匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与电场力大小 相等 、方向 相反 时,带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内做 匀速圆周 运动.
(3)较复杂的曲线运动 当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化,且与初速度方向 不在同一条直线上时,粒子做 非匀 变速曲线运动,这时粒子运 动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线. (4)分阶段运动 带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域,其运动情 况随区域发生变化,其运动过程由几种不同的 运动阶段 组成.
g l
(3)(34π+1)
l g
【反思启迪】 (1)带电粒子在重力场、电场、磁场的复ห้องสมุดไป่ตู้场中 只受重力、电场力、洛伦兹力作用时做的直线运动一定是匀速直线 运动,且这三个力的合力为零.

高考物理一轮复习第九章磁场93带电粒子在复合场中的运动课件

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12/13/2021
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6.如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部 分构成:粒子源 N;P、Q 间的加速电场;静电分析器,即中心线半径为 R 的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心 O, 且与圆心 O 等距的各点电场强度大小相等;磁感应强度为 B 的有界匀强磁 场,方向垂直纸面向外;胶片 M。由粒子源发出的不同带电粒子,经加速 电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小 孔 S 垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点。粒子从粒子源发出 时的初速度不同,不计粒子所受重力。下列说法正确的是( )
微考点·悟方法
学生用书P152
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必考部分(bù fen)
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第九章
磁场
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第3讲 带电粒子在复合(fùhé)场中的运动
微知识(zhī shi)·对点练 微考点(kǎo diǎn)·悟方法
微专题·提素养 微考场·提技能
第三页,共九十页。
微知识·对点练
(2)质子被加速后的最大速度与加速电压有关系吗?
12/13/2021

2019年高考物理一轮复习第九章磁场第3讲带电粒子在复合场中的运动课件

2019年高考物理一轮复习第九章磁场第3讲带电粒子在复合场中的运动课件

(1)求此区域内电场强度的大小和方向。 (2)若某时刻微粒在场中运动到 P 点时,速度与水平方向的夹角为 60°, 且已知 P 点与水平地面间的距离等于微粒做圆周运动的半径。求该微粒运 动到最高点时与水平地面间的距离。 (3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的12(方向不 变,且不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面,求带电微 粒落至地面时的速度大小。
解析 (1)根据题意可大体画出粒子在组合场中的运动轨迹如图所示, 由几何关系得
rcos 45°=h,
可得 r= 2h, 又 qv1B=mrv12,
可得 v1=qmBr=
2qBh。 m
(2)设粒子第一次经过 x 轴的位置为 x1,到达 b 点时速度大小为 vb,结 合类平抛运动规律,有
vb=v1cos 45°, 得 vb=qmBh。 设粒子进入电场经过时间 t 运动到 b 点,b 点的纵坐标为-yb, 结合类平抛运动规律得 r+rsin 45°=vbt, yb=12(v1sin 45°+0)t= 22+1h。
解析 带电微粒在有电场力、洛伦兹力和重力作用的区域能够做匀速 圆周运动,说明重力必与电场力大小相等、方向相反,由于重力方向总是 竖直向下,故微粒受电场力方向向上,从题图中可知微粒带负电,选项 A 正确;微粒分裂后只要比荷相同,所受电场力与重力一定平衡(选项 A 中的 等式一定成立),只要微粒的速度不为零,必可在洛伦兹力作用下做匀速圆 周运动,选项 B 正确,D 项错误;根据半径公式 r=mqBv可知,在比荷相同 的情况下,半径只跟速率有关,速率不同,则半径一定不同,选项 C 正确。
解析 由左手定则可判断正电荷所受洛伦兹力向上,而所受的电场力 向下,由运动轨迹可判断 qv 甲 B>qE 即 v 甲>EB,同理可得 v 乙=EB,v 丙<EB, 所以 v 甲>v 乙>v 丙,故 A 项正确,B 项错;电场力对甲做负功,甲的速度 一定减小,对丙做正功,丙的速度一定变大,故 C、D 项错误。

高考物理总复习 第九章 磁场 932 带电粒子在复合场中的运动课件

高考物理总复习 第九章 磁场 932 带电粒子在复合场中的运动课件

带电粒子在组合场中的运动
“电偏转”和“磁偏转”的比较
垂直进入磁场(磁偏转)
垂直进入电场(电偏转)
情景图
圆弧
抛物线
受力 FB=qv0B 大小不变,方向变,为变力 FE=qE,FE 大小、方向不变,为恒力
运动规律 匀速圆周运动 r=mBvq0,T=2Bπqm 类平抛 vx=v0,x=v0t vy=Emqt,y=2Emqt2
(1)求粒子进入磁场时的速率。 (2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。
运动实例拓展
拓展1 (2016·全国卷Ⅰ,15)现代质谱仪可用来分析比质子
重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质子
在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口
离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电
转到解析
带电粒子在交变电磁场中的运动
解决带电粒子在交变电磁场中的运动问题的基本 思路
运动实例拓展
带电粒子在复合场中的运动实例拓展
题源一一个:质人量教为版m选、修电3荷-量1·为P1q0的0·例粒题子,从容器A下方的 小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0, 然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中,最后打到照相底片D上。
命题角度3 带电粒子在交变电磁场中的运动
【例 7】 (2017·合肥模拟)如图 10 甲所示,带正电粒子以水平速度 v0 从平行金属板 MN 间 中线 OO′连续射入电场中。MN 板间接有如图乙所示的随时间 t 变化的电压 UMN,两板间电场 可看作是均匀的,且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场 B,分界线 为 CD,EF 为屏幕。金属板间距为 d,长度为 l,磁场的宽度为 d。已知:B=5×10-3 T,l= d=0.2 m,每个带正电粒子的速度 v0=105 m/s,比荷为mq=108 C/kg,重力忽略不计,在每个

高考物理总复习第九章磁场932带电粒子在复合场中的运动课件

高考物理总复习第九章磁场932带电粒子在复合场中的运动课件
A.小球一定带正电 B.小球一定带负电 C.小球的绕行方向为顺时针 D.改变小球的速度大小,小球将不做圆周运动
解析 由于小球做匀速圆周运动,有qE=mg,电场力方向竖直 向上,所以小球一定带负电,故选项A错误,B正确;洛伦兹力 提供小球做圆周运动的向心力,由左手定则可判定小球绕行方向为顺时 针,故选项C正确;改变小球速度(sùdù)大小,小球仍做圆周运动,选 项D错误。 答案 BC
(xiàliè)选项正确的是( ) A.解ma析>m由b>题m意c 知,三个带电微粒 受BCq力.v,情mmc况>c:gm+ma>Bagqm=vb=qqEE,,m所b以g=qE+ (suǒyǐ)mb>ma>mc,故选项B正确, A、C、D错误。 答案 B
动过程的组合(zǔhé)(如:电场中的加速直线运动、类平抛 运动;磁场中的匀速圆周运动),因此解决此类问题要分段 处理,找出各段之间的衔接点和相关物理量。
第二页,共40页。
带电粒子在组合(zǔhé)场中的运动
“电偏转(piānzhuǎn)”和“磁偏转
(piānzhuǎn)”的比较
垂直进入磁场(磁偏转)
C.该磁场的磁感应强度大小为qvmcogs θ
D.该电场的场强为 Bvcos θ
第三十页,共40页。
转到解析( jiě xī)
运动实例(shílì)拓展
拓展3 (多选)如图所示,一带电小球在一正交电场、磁场 区域里做匀速圆周运动,电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸 面向里,则下列(xiàliè)说法正确的是( )
第二十八页,共40页。
运动实例(shílì)拓展
拓展1 如图所示,在两水平极板间存在匀强电场和匀强
磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里。一带电
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