组合场与复合场问题(课堂PPT)

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高中物理带电粒子在组合场和复合场中的运动优秀课件

向成45°角,不计粒子所受的重力。求:
甲
(1)电场强度E的大小。
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向。
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。
0 2
(1)
2ℎ
(2) 2v0
方向指向第Ⅳ象
限与 x 轴正方向成 45°角
2 0
(3)

答
案解
析
关键能力
题型一
解析
带电粒子在组合场中的运动问题
题型二
带电粒子在叠加场中的运动问题
【例 2】在竖直平面直角坐标系 xOy 内,第Ⅰ象限存在沿 y 轴正方向的匀强电场 E1,第Ⅲ、Ⅳ
象限存在沿 y 轴正方向的匀强电场 E2(E2=

),第Ⅳ象限内还存在垂直于坐标平面向外的匀强
磁场 B1,第Ⅲ象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场 B2。一带正电的小球(可视为质点)

。
关键能力
题型一
解析
带电粒子在组合场中的运动问题
2π
(3)粒子在磁场中运动的周期 T=
1
5
5π
8
4
第一次经过 x 轴的时间 t1= T=
在电场中运动的时间 t2=2t=
2π
=

2( 2+1)m

从第二次经过 x 轴到第三次经过 x 轴的时间
3
3π
t3=4T= 2
则总时间 t 总=t1+t2+t3=
动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC。
(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf。
(3)假设D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下

高三复习复合场35页PPT

高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁
ABC场荷．．．．中A有金下有板电属述两带流板说块正从A法金电、b正属经B确板间用的A的电、是电器B(场流，B方向这D向a)时向金下属板上就+电源聚--++-集-+ 了电
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受的洛伦兹力大于所受的电场力
解析：据左手定则判断带正电微粒向下偏转，故B极带正电，即B极电势高，电流从b流向a，电场方向向上．
• 答案：BD
• 如图(b)，运动电荷在磁场中受洛伦兹力发生偏转，正负离子分别到达B、A极板， (B板为电源正极，故电流方向从B经R到 A)使A、B板间存在匀强电场，并在电场力作用下偏转减弱，直至当等离子体不发生偏转即匀速穿过时，有qvB＝Eq.
P209例1 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．
解：（1）质子在加速电场中由静止加速，根据动能定理有：
Ek=eU
• 解析：(2)带电粒子在磁场中运动，当半径达到 D形盒的半径时动能最大，由牛顿第二定律有: evB＝
一、带电粒子在复合场中的运动 1．复合场：电场、磁场和重力场并存或两种场并存，或
分区域存在．粒子在复合场中运动时，要考虑电场力、磁场力的作用，有时也要考虑重力的作用．
2．带电粒子在复合场中的运动状态 (1)当带电粒子所受合外力为零时，将在复合场中静止或
做匀速直线运动． (2) 电场、磁场和重力场并存，带电粒子做匀速圆周运动，必然由洛伦兹力提供向心力，而重力和电场力平衡。
（3）.交流电变化的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相等：

复合场问题课件

拓展二对叠加场问题的处理
什么时候带电体要考虑重力，什么时候不考虑重力？
提示：电子、质子、α 粒子等微观粒子一定不用考虑重力，像带电小球、液滴等宏观物体需要考虑重力.
1.直线运动. （1）不计重力，粒子垂直进入正交的电磁场中的直线运动必为匀速直线运动.例如速度选择器. （2）只在重力、电场力、洛伦兹力三力作用下的直线运动也必为匀速直线运动. 2.复合场中做圆周运动，洛伦兹力充当向心力.重力和电场力平衡.
知识点复合场问题提炼知识 1.叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存. 2.带电粒子在叠加场中的运动形式. （1）静止或匀速直线运动. 当带电粒子在叠加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.组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，一般为两场相邻或在同一区域电场、磁场交替出现. 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.
【典例 2】如图所示的坐标系，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向.在 x 轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场；在第三象限，存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xOy 平面（纸面）向里的匀强磁场；一质量为 m、电荷量为 q 的带电质点，从 y 轴上 y＝h 处的 P1 点以一定的水平初速度沿 x 轴负方向进入第二象限，然后经过 x 轴上 x＝－2h 处的 P2 点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动.之后经过 y 轴上 y＝－2h 处的 P3 点进入第四象限.已知重力加速度为 g.求：

《高三复习复合场》课件

概念和定义
解释电磁波的基本概念和定义。
特性和光
讨论电磁波的特性，并说明与光的关系。
传播
介绍电磁波的传播方式和规律。
总结
回顾本次课程的重要概念和公式，总结要点，并提出问题以引导下一步的学习计划。
参考资料
以下是本次课程使用的教材、文献等参考资料： • 教材《物理学导论》 • 《电磁场与电磁波》论文 • 《高中物理学习指南》 • 其他相关文献和网址
场模型
我们将介绍各种场模型，包括静电场、磁场和电势场，并解释它们的定义和性质。
实例演示
通过简单的电场指的是由静止的电荷所产生的电场。我们将介绍静电场的定义、高斯定理以及其在真实世界中的应用。
1
定义
讲解静电场的基本概念和性质。
高斯定理
2
介绍高斯定理，并讨论其在静电场中的
磁场
磁场是由电流、电荷和磁性物质引起的力的作用区域。我们将介绍磁场的概念、安培定理和毕奥-萨伐尔定律，以及电磁感应的原理。
1 概念和定义
讲解磁场的基本概念和性质。
2 安培定理和毕奥-萨
伐尔定律
3 电磁感应
介绍电磁感应的原理和应
解释安培定理和毕奥-萨伐
用。
尔定律，并说明其应用。
电磁波
电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的传播能量的波动现象。我们将介绍电磁波的概念、特性以及与光的关系。
《高三复习复合场》PPT 课件
本PPT课件将引导您深入了解复合场的概念和应用，帮助您更好地理解和掌握高三复习的重要内容。
引言
本次课程的目标是介绍复合场，并探讨其在物理学中的重要性和应用。我们将深入讨论静电场、电势场、磁场和电磁波等概念。
什么是复合场

《高考物理之复合场》课件

复合场的应用
电荷运动情况
复合场可以帮助我们理解电荷在电场中的运动情况，从而更好地研究电荷的行为。
磁通量计原理
复合场的应用之一是磁通量计，其原理依赖于对磁场中磁偶极子的测量。
分子极矩测定
复合场可以用于测定分子的极矩，帮助我们了解分子的结构和性质。
复合场的数学描述
1
Maxwell方程组
Maxwell方程组是描述电磁场的基本方程，提供了复合场数学描述的基础。
电偶极子
1 定义和性质
电偶极子是由两个等大、异号电荷组成，具有一定的电荷数和距离，其性质会影响其在电场中的受力和势能。
磁偶极子
1 定义和性质
，其性质会影响其在磁场中的受力和势能。
电四极子和磁四极子
1 电四极矩和磁四极矩
电四极矩和磁四极矩是由四个电荷或磁极构成，其性质在复合场研究中起到重要作用。
《高考物理之复合场》 PPT课件
欢迎大家来到《高考物理之复合场》的课件！今天我们将探索复合场的概念、意义以及应用领域，希望通过本课件能够帮助大家更好地理解和应用复合场。
复合场的概念及意义
电荷分布的影响
复合场反映电荷分布对空间中电场或磁场的影响，揭示了电荷在空间中的作用。
叠加原理
复合场的叠加原理使我们能够分解和组合不同电场或磁场，更好地研究复杂场的行为。
2
数学描述
通过数学方程，我们可以准确地描述复合场的强度、分布以及相互作用规律。
小结与展望
基本概念和性质
复合场的基本概念和性质为我们理解电磁场提供了重要的理论基础。
应用领域和数学描述
复合场的应用涉及电荷运动、磁通量计等领域，数学描述为我们深入研究复合场提供了工具。

第十章第4课专题带电体在组合场或复合场中的运动课件课件

垂直进入磁场(磁偏转) 垂直进入电场(电偏转)
情景图
垂直进入磁场(磁偏转) 垂直进入电场(电偏转)
受力
运动规律运动时间动能
FB＝qv0B大小不变，方向总指向圆心，方向
FE＝qE，FE大小、方向不
变，为恒力
变化，FB为变力
匀速圆周运动r＝
mv0 Bq
，T＝2 m
qB
类t；平x＝抛v运0t，动yv＝x＝2Evmq0，t2 vy＝qmE
3．带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的_合__外__力___及其_初__速__度___，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析．
(1)当带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，带电粒子做匀___速__直__线_运动．
(2)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做 _匀__速__圆__周___运__动____．
解以上两式得：vm＝
mg(sin θ＋μcos μBq
θ)
.
答案：不正确 mg(sinθ＋μcosθ) μBq
方法点窍：本题加速过程中，由于杆的支持力从大到小再转换方向，又从小到大变化，造成对小环所受合力分析的困难，故只有通过对每一阶段的仔细分析才能发现其中的奥妙，切不可简单了事.
随堂训练
(2)电场力的大小为qE，方向与电场强度E及带电粒子所带电荷的性质有关，电场力做功与路径无关，其数值除与带电粒子的电量有关外，还与初、末位置的电势差有关．
(3)洛伦兹力大小为qvB，方向垂直于v和B所决定的平面，无论带电粒子做什么运动，洛伦兹力都不做功．
2．说明电子、质子、α粒子、离子等微观粒子在叠加场中运动时，试题没有说明都不计重力，但质量较大的质点(如带电微粒)在叠加场中运动时，除试题说明，不然都要考虑重力． 3. “电偏转”和“磁偏转”的比较

专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动.ppt

(1)要使粒子离开磁场时的速度方向与 x 轴平行，求电场强度 E0 的大小；
(2)若电场强度 E＝23E0，粒子仍从 A 点由静止释放，求粒子离开磁场后经过 x 轴时的位置与原点的距离．
二轮专题突破+考前集训物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
考向1 带电粒子在组合场中的运动
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径 r＝ 33R，又 Bqv＝mvr2，可求得mq ＝ R62UB2，故选项 C 正确．
二轮专题突破+考前集训物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
考向1 带电粒子在组合场中的运动
2．(2019 福建漳州模拟)[中]如图，在 x 轴下方的区域内存在方向与 y 轴正方向相同的匀强电场．在 x 轴上方以原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于 xOy 平面并指向纸面外，磁感应强度为 B.y 轴负半轴上的 A 点与 O 点的距离为 d，一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子从 A 点由静止释放，经电场加速后从 O 点射入磁场．粒子重力不计．
A．小球能越过 d 点并继续沿环向上运动 B．当小球运动到 d 点时，不受洛伦兹力 C．小球从 d 点运动到 b 点的过程中，重力势能减小，电势能减小 D．小球从 b 点运动到 c 点的过程中，经过弧 bc 中点时速度最大
二轮专题突破+考前集训物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
二轮专题突破+考前集训物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
考向2 带电粒子在复合场中的运动
4．(2019 福建福州第二次联考)[中]如图，竖直平面内，两竖直虚线 MN、PQ 间(含边界)存在竖直向上的匀强电场和垂直于竖直平面向外的匀强磁场，MN、PQ 间距为 d，电磁场上下区域足够大．一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球从左侧进入电磁场，初速度 v 与 MN 夹角 θ＝60°，随后小球做匀速圆周运动，恰能到达右侧边界 PQ 并从左侧边界 MN 穿出．不计空气阻力，重力加速度为 g.求：

高中物理第三章6第二课时复合场问题课件新人教版选修3_1

场从 y 轴上的某点进入第三象限，且速度与 y 轴负方向成 45°角，不计粒子所受的重力.求：
（1）电场强度 E 的大小；（2）粒子到达 a 点时速度的大小和方向；（3）abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值.
解析：（1）水平方向有 2h＝v0t. 竖直方向有 h＝0＋2vyt，则 vy＝v0. 故 vy＝qmEt，E＝m2qvh20.
1.（多选）质量为 m 的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知（）
A.小球带正电 B.小球带负电 C.沿逆时针方向运动 D.沿顺时针方向运动答案：BD
2.如图所示，竖直平面内，匀强电场方向
水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一
质量为 m、带电荷量为 q 的粒子以速度 v 与磁场方向垂直，与电场方向成 45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，则关于电场强度 E 和磁感应强度 B 的大
小，正确的是（重力加速度为 g）（）
A.E＝mqg，B＝
2mg qv
B.E＝ 2qmg，B＝mqvg
第三章磁场
第二课时场和叠加场. 2.理解带电粒子在电场中和磁场中的运动. 3.会解决组合场和叠加场问题.
理解带电粒子重点在电场中和磁
场中的运动.
会解决组合场难点
和叠加场问题.
知识点复合场问题提炼知识 1.叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存. 2.带电粒子在叠加场中的运动形式. （1）静止或匀速直线运动. 当带电粒子在叠加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.
（1）粒子到达 P2 点时速度的大小和方向；（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小. 解析：（1）质点从 P1 到 P2，由平抛运动规律竖直方向有 h＝12gt2，则 t＝ 2gh， vy＝gt＝ 2gh. 水平方向有 2h＝v0t，则 v0＝ 2gh. 则到达 P2 的速度为

专题：复合场、组合场、应用课件-人教版高中物理选修3-1

d
故：v = U Bd
× a× ×
×× × v ×× × × b× ×
流量（Q）：
Q = Sv
= p（d）2× U = pdU 2 Bd 4B
（单位时间内流过液体的体积）
电磁流量计的原理图如图所示，横截面为长方形的一段管道，其中空部分
的长、宽、高分别为图中的a、b、c．流量计的两端与输送液体的管道相连接
（图中的虚线）．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材
料．现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两
面．当导电液体稳定地流过流量计时，在管道外将流量计上、下表面分别与
一串接了电阻R的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值．已知流体的电阻
率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量（流量等于单位时间内流过的体积）
概念延伸
五步法分析其他运动情况 1. 确定研究对象 2. 分析每个场的受力 3. 分析合力方向和大小变化情况 4. 判断每个时刻受力和运动关系 5. 确定带电粒子运动性质
静止
匀速直线运动
匀变速直线运动
类平抛运动
匀速圆周运动
复杂曲线运动
概念延伸
功能关系
+ A
AD
+ +
B
C
+ D
B
xxxx xxxx xxxx
1. 速度的速度
qE 时，粒子匀速运动，不发生偏转，可以从
S2孔飞出。可见，尽管有一束速度不同的粒子从S1孔进入，但能从 S2孔飞出的粒子只有一种速度，而与粒子的质量、电性、电量无关
2.磁流体发电机
等离子体
在高温条件下（例如2000K）气体发生电离，电离后的气体中含有离子、电子和部分未电离的中性粒子，因为正负电荷的密度几乎相等，从整体看呈电中性，这种高度电离的气体就称为等离子体，也有人称它为“物质的第四态”。

2020年高考物理一轮复习第10章磁场第49讲带电粒子在组合场和复合场中的运动课件

速度偏转角的正切值 tanθ＝vv0y 由以上各式代入数据解得 θ＝45°。
解析
(2)粒子射出电场时的速度大小为：
v＝ v20＋v2y 在磁场中洛伦兹力提供向心力：
Bqv＝
v2 mr
由几何关系得 MN＝ 2r 代入数据解得 B＝2.5×10－2 T。
解析
考点二带电粒子在复合场中的运动
1．复合场存在形式有以下三种 (1)洛伦兹力、重力并存 ①若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。 ②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，只有重力做功，故机械能守恒，由此可求解问题。
如图所示，区域Ⅰ内有与水平方向成 45°角的匀强电场，区域宽度为 d1，区域Ⅱ内有正交的有界匀强磁场和匀强电场，区域宽度为 d2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为 m、电荷量为 q 的微粒在区域Ⅰ左边界的 P 点由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域Ⅱ后做匀速圆周运动，从区域Ⅱ右边界上的 Q 点穿出，其速度方向改变了 60°，重力加速度为 g，求：
解析
联立①②③④式得 α＝45°⑤ 即粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴正方向成 45°角斜向上。设粒子到达 O 点时速度大小为 v，由运动的合成有 v＝ v20＋v2y⑥ 联立①②③⑥式得 v＝ 2v0⑦
解析
(2)设电场强度为 E，粒子所带电荷量为 q，质量为 m，粒子在电场中受到的电场力为 F，由牛顿第二定律可得
mg＝qE2
解得 E2＝mqg。
解析
(2)设微粒在区域Ⅰ内水平向右做直线运动时加速度为 a，离开区域Ⅰ时
如图所示，一带电粒子垂直射入匀强电场，经电场偏转后从磁场的左边界上 M 点进入垂直纸面向外的匀强磁场中，最后从磁场的左边界上的 N 点离开磁场。已知带电粒子的比荷mq ＝3.2×109 C/kg，电场强度 E＝200 V/m， M、N 间距 MN＝1 cm，金属板长 L＝25 cm，粒子的初速度 v0＝4×105 m/s，带电粒子的重力忽略不计，求：