2019年高考物理二轮专题复习课件：第10讲 带电粒子在复合场中的运动

在匀强磁场和匀强电场的叠加区域内，带电粒子做匀速直线运动， E 则速度方向与电场方向和磁场方向均垂直，qvB＝qE，故 v＝B。因此粒子是否 在“速度选择器”中做匀速直线运动， 与粒子的电性、 电量均无关。 撤去电场时， 粒子速度方向仍与磁场垂直，满足做匀速圆周运动的条件。
[解析]
大 二 轮 复 习 物 理
返回导航
③
④
大 二 轮 复 习 物 理
·
专题整合突破 专题三 电场和磁场
(2)1 1H 在电场中运动时，由牛顿第二定律有 qE＝ma1 设1 1H 进入磁场时速度的大小为 v′1，由速度合成法则有 v′1＝
2 v2 1＋a1t1
⑤ ⑥
设磁感应强度大小为 B，1 1H 在磁场中运动的圆轨道半径为 R1，由洛伦兹力 公式和牛顿第二定律有
专题整合突破
专题三第10讲电场源自磁场带电粒子在复合场中的运动
1 2 3 4
微 网 构 建
高 考 真 题 热 点 聚 焦 复 习 练 案
专题整合突破 专题三 电场和磁场
微 网 构 建
大 二 轮 复 习 物 理
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
大 二 轮 复 习 物 理
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
大 二 轮 复 习 物 理
⑰
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
所以出射点在原点左侧。设2 1H 进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射 点的距离为 s′2，由几何关系有 s′2＝2R2sinθ2 2 3 s′2－s2＝ ( 2－1)h 3 ⑱ 联立④⑧⑯⑰⑱式得，2 1H 第一次离开磁场时的位置到原点 O 的距离为 ⑲
(2)磁场的磁感应强度大小；
(3)H第一次离开磁场的位置到原点O的距离。
大 二 轮 复 习 物 理
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
[解析]
(1)1 在磁场中做匀速圆 1H 在电场中做类平抛运动，
周运动，运动轨迹如图所示。设 1 1H 在电场中的加速度大小为 a1，初速度大小为 v1，它在电场中的运动时间为 t1，第一次进 入磁场的位置到原点 O 的距离为 s1。由运动学公式有 s1＝v1t1 ① 1 2 h＝ a1t1 ② 2 1 由题给条件，1 H 进入磁场时速度的方向与 x 轴正方向夹角 θ ＝ 60° 。 1 1 1H 进入 磁场时速度的 y 分量的大小为 a1t1＝v1tanθ1 联立以上各式得 2 3 s1 ＝ h 3
在磁场中为圆弧，上下对称)
大 二 轮 复 习 物 理
·
图(a)
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
(2)粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒
子从 M 点射入时速度的大小为 v0 ，在下侧电场中运动的时间为
t，加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v，方向与电 场方向的夹角为θ[如图(b)]，速度沿电场方向的分量为 v1。根据 牛顿第二定律有 qE＝ma 式中q和m分别为粒子的电荷量和质量。由运动学公式有 图(b) ①
大 二 轮 复 习 物 理
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹； (2)求该粒子从 M 点入射时速度的大小； π (3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与 x 轴正方向的夹角为 ，求该粒子 6 的比荷及其从 M 点运动到 N 点的时间。
[解析] (1)粒子运动的轨迹如图(a)所示。(粒子在电场中的轨迹为抛物线，
返回导航
⑩
⑫ ⑬
大 二 轮 复 习 物 理
·
专题整合突破 专题三 电场和磁场
v′2＝
2 v2 2＋a2t2
⑭ ⑮
a2t2 sinθ2＝ v′2 联立以上各式得 2 s2＝s1，θ2＝θ1，v′2＝ v′1 2 周运动的半径公式得 2mv′2 R2＝ qB ＝ 2R1
⑯
设2 1H 在磁场中做圆周运动的半径为 R2，由⑦⑯式及粒子在匀强磁场中做圆
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
2． (2018· 全国Ⅰ， 25) 如图，在 y>0的区域存在方向沿 y 轴负方向的匀强电
场，场强大小为 E；在y<0的区域存在方向垂直于 xOy平面向外的匀强磁场。一
个氕核H和一个氘核H先后从y轴上y＝h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正 方向。已知H进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点 O处第一次射出磁场。H的质量为m，电荷量为q。不计重力。求 (1)H第一次进入磁场的位置到原点O的距离；
高 考 真 题
大 二 轮 复 习 物 理
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
1．(2018· 北京，18)某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重 力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做 匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关 的是 ．． A．磁场和电场的方向 B．磁场和电场的强弱 C．粒子的电性和电量 D．粒子入射时的速度 ( C )
大 二 轮 复 习 物 理
·
返回导航
专题整合突破 专题三 电场和磁场
3．(2018· 全国Ⅱ，25)一足够长的条状区域内存在匀强电 场和匀强磁场，其在 xOy 平面内的截面如图所示：中间是磁 场区域，其边界与 y 轴垂直，宽度为 l，磁感应强度的大小为 B，方向垂直于 xOy 平面；磁场的上、下两侧为电场区域， 宽度均为 l′， 电场强度的大小均为 E， 方向均沿 x 轴正方向； M、N 为条状区域边界上的两点，它们的连线与 y 轴平行。 一带正电的粒子以某一速度从 M 点沿 y 轴正方向射入电场，经过一段时间后恰 好以从 M 点入射的速度从 N 点沿 y 轴正方向射出。不计重力。
2 mv′1 qv′1B＝ R1
⑦
由几何关系得 s1＝2R1sinθ1 联立以上各式得 B＝ 6mE qh
返回导航
⑧
⑨
大 二 轮 复 习 物 理
·
专题整合突破 专题三 电场和磁场
(3)设2 1H 在电场中沿 x 轴正方向射出的速度大小为 v2，在电场中的加速度大 小为 a2，由题给条件得 1 1 2 2 (2m)v2＝ mv1 2 2 由牛顿第二定律有 qE＝2ma2 ⑪ 设2 1H 第一次射入磁场时的速度大小为 v′2，速度的方向与 x 轴正方向夹角 为 θ2，入射点到原点的距离为 s2，在电场中运动的时间为 t2。由运动学公式有 s2＝v2t2 1 2 h＝ a2t2 2