高中物理课件-复合场
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高级中学高考物理一轮复习课件：复合场 (共24张PPT)
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/192021/11/192021/11/192021/11/19
如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于 x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直 于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为 m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板 间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。
（2）微粒的最大速度，及该处的 曲率半径
v0
如图所示，有一质量为m，带电量为+q的
小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板上h高处
始自由下落，板间有匀强磁场B ，磁场方向垂直纸面
向里，那么带电小球在通过 A.一定做曲线运动
正交电磁场时(
A
)
B.不可能做曲线运动
+q
C.可能做匀速直线运动
D.可能做匀加速直线运动
已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时，刻经极板边缘射 入磁场。上述m、q、l、t0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响 及返回板间的情况）
（1）求电压U的大小。 （2）求 t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径 （3）何时12 把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此 最短时间。
高三物理一轮复习带电粒子在复合场中的运动精品PPT课件
所以
vm=
mg
qB
E B
.
qE
答案：g－
mg E
m qB B
误区警示：受力分析的过程中很容易漏掉力或添加力，或者认为摩擦力与运动速度无关， 但是由于速度影响洛伦兹力，从而影响弹力，进而影响摩擦力.
针对训练 2－1：如图 8－4－12 所示，足够长的光滑绝缘斜面与水平面间的夹角为 α（sin α=0.6），放在水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度 E=50 V/m，方向水平向左，磁场 方向垂直纸面向外.一个电荷量 q=+4.0×10-2 C，质量 m=0.40 kg 的光滑小球，以初速度 v0=20 m/s 从斜面底端向上滑，然后又下滑，共经过 3 s 脱离斜面.求磁场的磁感应强度.（g 取 10 m/s2）
方法技巧：带电粒子分别在两个区域中做类平抛运动和匀速圆周运动，通过连接点的速度 将两种运动联系起来.
针对训练 1－1：如图 8－4－9 所示，在 x 轴上方有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场，磁感 应强度为 B；在 x 轴下方有沿 y 轴负方向的匀强电场，场强为 E.一质量为 m、电荷量为－q 的 粒子从坐标原点 O 沿着 y 轴正方向射出，射出之后，第三次到达 x 轴时，它与点 O 的距离为 L， 求此粒子射出时的速度 v 的大小和运动的总路程 s（重力不计）.
mg cos
故 B=
qv
E sin
v
0.40 10 0.8 4.0 10 2 10
T
50 0.6 10
T=5 T.
答案：5 T
类型三：带电粒子在复合场中的一般曲线运动 【例 3】 如图 8－4－13 所示，空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里） 的匀强磁场，一粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自 A 点沿曲线 ACB 运动， 到达 B 点时速度为零，C 为运动的最低点，不计重力，则（ ）
高中物理【带电粒子在复合场中的运动】课件
栏目 导引
第八章 磁 场
即时应用 2．(2012·江西师大附中、 临川联考)如图8－3－6 所示，空间存在相互垂 图8－3－6 直的匀强电场和匀强磁场，电场的方 向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直 纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静 止状态，则下列说法正确的是( )
栏目 导引
第八章 磁 场
A．若仅撤去电场，油滴P可能做匀加 速直线运动 B．若仅撤去磁场，油滴P可能做匀加 速直线运动 C．若给油滴P一初速度，油滴P不可 能做匀速直线运动 D．若给油滴P一初速度，油滴P可能 做匀速圆周运动
栏目 导引
第八章 磁 场
3．带电粒子在复合场中运动的临界值 问题 由于带电粒子在复合场中受力情况复 杂、运动情况多变，往往出现临界问 题，这时应以题目中的“最大”、“ 最高”、“至少”等词语为突破口， 挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅 助方程，再与其他方程联立求解．
栏目 导引
第八章 磁 场
特别提醒：带电粒子在复合场中运动 的问题，往往综合性较强、物理过程 复杂.在分析处理该部分的问题时，要 充分挖掘题目的隐含信息，利用题目 创设的情景，对粒子做好受力分析、 运动过程分析，有必要时画出受力分 析图和运动过程示意图，培养空间想 象能力、分析综合能力、应用数学知 识处理物理问题的能力.
栏目 导引
第八章 磁 场
题型探究讲练互动
带电粒子在“组合场” 中的运动
例1 (2011·高考大纲全 国卷)如图8－3－7，与水 平面成45°角的平面MN 图8－3－7 将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量
栏目 导引
第八章 磁 场
为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速度 v0从平面MN上的P0点水平向右射入Ⅰ 区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小 不变、方向竖直向下的电场作用，电 场强度大小为E；在Ⅱ区运动时，只 受到匀强磁场的作用，磁感应强度大
第八章 磁 场
即时应用 2．(2012·江西师大附中、 临川联考)如图8－3－6 所示，空间存在相互垂 图8－3－6 直的匀强电场和匀强磁场，电场的方 向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直 纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静 止状态，则下列说法正确的是( )
栏目 导引
第八章 磁 场
A．若仅撤去电场，油滴P可能做匀加 速直线运动 B．若仅撤去磁场，油滴P可能做匀加 速直线运动 C．若给油滴P一初速度，油滴P不可 能做匀速直线运动 D．若给油滴P一初速度，油滴P可能 做匀速圆周运动
栏目 导引
第八章 磁 场
3．带电粒子在复合场中运动的临界值 问题 由于带电粒子在复合场中受力情况复 杂、运动情况多变，往往出现临界问 题，这时应以题目中的“最大”、“ 最高”、“至少”等词语为突破口， 挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅 助方程，再与其他方程联立求解．
栏目 导引
第八章 磁 场
特别提醒：带电粒子在复合场中运动 的问题，往往综合性较强、物理过程 复杂.在分析处理该部分的问题时，要 充分挖掘题目的隐含信息，利用题目 创设的情景，对粒子做好受力分析、 运动过程分析，有必要时画出受力分 析图和运动过程示意图，培养空间想 象能力、分析综合能力、应用数学知 识处理物理问题的能力.
栏目 导引
第八章 磁 场
题型探究讲练互动
带电粒子在“组合场” 中的运动
例1 (2011·高考大纲全 国卷)如图8－3－7，与水 平面成45°角的平面MN 图8－3－7 将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量
栏目 导引
第八章 磁 场
为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速度 v0从平面MN上的P0点水平向右射入Ⅰ 区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小 不变、方向竖直向下的电场作用，电 场强度大小为E；在Ⅱ区运动时，只 受到匀强磁场的作用，磁感应强度大
高三物理带电粒子在复合场中的运动(PPT)3-1
要点二 带电粒子在复合场中的几种特殊运动
1.直线运动 自由的带电粒子(无轨道约束)在复合场中的直线运动是匀速直线运动， 除非运动方向沿磁场方向而不受洛伦兹力。这是因为电场力和重力都是恒 力。当速度变化时，会引起洛伦兹力的变化，合力也相应的发生变化，粒 子的运动方向就要改变而做曲线运动。在具体题目中，应根据F合=0进行计 算。 2.匀速圆周运动 当带电粒子在复合场中，重力与电场力相平衡，粒子运动方向与匀强 磁场方向垂直时，带电粒子就做匀速圆周运动。此种情况下要同时应用平 衡条件和向心力公式来进行分析。 3.一般曲线运动 当带电粒子所受合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时， 粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹不是圆弧，也不是抛物线， 一般用动能定理或功能关系计算。
【答案】
பைடு நூலகம்
图8-3-7
农神五号级火箭，如战神五号或太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰九号，省略轨道组装、低地轨道会合和月球燃料补给站而直接用小的太空船 前往火星。修改后的计划，叫做MarstoStay，改成先不送回第一批登陆者，狄恩·尤尼克说明送回一开始的四到六人所花费用比送他们到火星还高， 反而可再送二十人。“火星一号”(MarsOne)是由荷兰私人公司主导的火星探索移民计划，目的是在火星建立永久殖民地，在全球招募志愿者， 经过层层筛选最终人将接受严格培训……学术研究编辑奇特洞穴“火星探测轨道飞行器”和“机遇”号火星分别发现火星表面曾有水以及火星可 能有地下水的线索。日前，美国科学家借助“奥德赛”探测器又在火星上发现了7个奇特洞穴。火星表面7个奇特洞穴火星表面7个奇特洞穴这七 个洞穴分布在火星阿尔西亚火山的侧面。洞口宽度；股票入门基础知识 股票入门基础知识 ；在米到米之间。由于洞口 基本观测不到洞底，科学家们只能估算出这些洞至少有8米到米深。这些洞穴的发峙现具有重要意义。首先，如果火星上曾有原始生命形式存在， 这些可能是火星上唯一能为生命提供保护的天然结构。其次，如果条件适宜，这些洞穴将来可能作为人类登陆火星之后的居住点。每当夏季，这 些洞穴里就会冒出甲烷，更增加了洞穴中存在生命体的可能性。水合矿物美国宇航局的“好奇”号火星车发现更多证据，证明这颗红色星球一度 有水存在。科学家表示“好奇”号碾过的一块火星岩裂开后暴露出内部的白色结构，说明含有水合矿物，在有水流过时形成。“好奇”号对盖尔 陨坑内的一个区域进行了勘察。这个区域被称之为“黄刀湾”。科学家认为数十亿年前水曾经从这个陨坑的边缘往下流淌，形成深度可达到英尺 (约合9厘米)的溪流。这些新发现是借助“好奇”号桅杆相机的红外成像能力以及一台可以向地面发射中子，用以探测氢的仪器得出的。近红外光 之间的亮度差异能够揭示水合矿物的存在。这些矿物在水的作用下发生变化。借助于桅杆相机，在狭窄的纹理内发现了强度提高的水合作用信号 这些纹理穿过这一区域的很多岩石。这些明亮的纹理含有水合矿物，不同于在周边岩层中发现的粘土矿物。火星表面石头火星表面石头俄罗斯制 造的中子动态反照率测量仪能够探测土壤矿物中的水分子中的氢。研究结果显示黄刀湾曾经拥有的水数量超过“好奇”号此前造访的其他地区。 “在黄刀湾发现的水存在迹象超过‘好奇’号勘探过的其他地区。即使在黄刀湾内，我们也发现了水存在迹象数量的巨大差异。”宇航局宣布， “好奇”号对一个岩石样本分析时发现了重要的化学元素，证明
1.直线运动 自由的带电粒子(无轨道约束)在复合场中的直线运动是匀速直线运动， 除非运动方向沿磁场方向而不受洛伦兹力。这是因为电场力和重力都是恒 力。当速度变化时，会引起洛伦兹力的变化，合力也相应的发生变化，粒 子的运动方向就要改变而做曲线运动。在具体题目中，应根据F合=0进行计 算。 2.匀速圆周运动 当带电粒子在复合场中，重力与电场力相平衡，粒子运动方向与匀强 磁场方向垂直时，带电粒子就做匀速圆周运动。此种情况下要同时应用平 衡条件和向心力公式来进行分析。 3.一般曲线运动 当带电粒子所受合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时， 粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹不是圆弧，也不是抛物线， 一般用动能定理或功能关系计算。
【答案】
பைடு நூலகம்
图8-3-7
农神五号级火箭，如战神五号或太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰九号，省略轨道组装、低地轨道会合和月球燃料补给站而直接用小的太空船 前往火星。修改后的计划，叫做MarstoStay，改成先不送回第一批登陆者，狄恩·尤尼克说明送回一开始的四到六人所花费用比送他们到火星还高， 反而可再送二十人。“火星一号”(MarsOne)是由荷兰私人公司主导的火星探索移民计划，目的是在火星建立永久殖民地，在全球招募志愿者， 经过层层筛选最终人将接受严格培训……学术研究编辑奇特洞穴“火星探测轨道飞行器”和“机遇”号火星分别发现火星表面曾有水以及火星可 能有地下水的线索。日前，美国科学家借助“奥德赛”探测器又在火星上发现了7个奇特洞穴。火星表面7个奇特洞穴火星表面7个奇特洞穴这七 个洞穴分布在火星阿尔西亚火山的侧面。洞口宽度；股票入门基础知识 股票入门基础知识 ；在米到米之间。由于洞口 基本观测不到洞底，科学家们只能估算出这些洞至少有8米到米深。这些洞穴的发峙现具有重要意义。首先，如果火星上曾有原始生命形式存在， 这些可能是火星上唯一能为生命提供保护的天然结构。其次，如果条件适宜，这些洞穴将来可能作为人类登陆火星之后的居住点。每当夏季，这 些洞穴里就会冒出甲烷，更增加了洞穴中存在生命体的可能性。水合矿物美国宇航局的“好奇”号火星车发现更多证据，证明这颗红色星球一度 有水存在。科学家表示“好奇”号碾过的一块火星岩裂开后暴露出内部的白色结构，说明含有水合矿物，在有水流过时形成。“好奇”号对盖尔 陨坑内的一个区域进行了勘察。这个区域被称之为“黄刀湾”。科学家认为数十亿年前水曾经从这个陨坑的边缘往下流淌，形成深度可达到英尺 (约合9厘米)的溪流。这些新发现是借助“好奇”号桅杆相机的红外成像能力以及一台可以向地面发射中子，用以探测氢的仪器得出的。近红外光 之间的亮度差异能够揭示水合矿物的存在。这些矿物在水的作用下发生变化。借助于桅杆相机，在狭窄的纹理内发现了强度提高的水合作用信号 这些纹理穿过这一区域的很多岩石。这些明亮的纹理含有水合矿物，不同于在周边岩层中发现的粘土矿物。火星表面石头火星表面石头俄罗斯制 造的中子动态反照率测量仪能够探测土壤矿物中的水分子中的氢。研究结果显示黄刀湾曾经拥有的水数量超过“好奇”号此前造访的其他地区。 “在黄刀湾发现的水存在迹象超过‘好奇’号勘探过的其他地区。即使在黄刀湾内，我们也发现了水存在迹象数量的巨大差异。”宇航局宣布， “好奇”号对一个岩石样本分析时发现了重要的化学元素，证明
高三物理公开课—带电粒子在复合场中的运动PPT课件
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(1)粒子在盒内做何种运动？ (2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动？ (3)所加交变电压频率为多大？粒子运动角速度为多大？ (4)粒子离开加速器时速度为多大？ (5)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，求加速到 上述能量所需的时间．
第12页/共16页
小试身手
4.(16分)如图12甲是质谱仪的工作原理示意图．设法使某有机化合物的气 态分子导入图中的A容器，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价 的离子．离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不 计)，加速后再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是 一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应 强度为B.离子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点(图中未画出)，测 得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计．试求：
(1)该粒子的荷质比(q/m)．
(2)若偏转磁场为半径为
3 3
d的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所
示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最
终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度 B '的比值为多少？
B
第13页/共16页
方法指导： 用动力学的观点
和能量的观点解题
第14页/共16页
复合场是指电场、磁场 和重力场并存，或其中 某两场并存，或分区域 存在．
第1页/共16页
近五年高考试题全国卷试题统计： 2007年卷Ⅰ.25题.22分 2007年卷Ⅱ.25题.20分 2008年卷Ⅰ.25题.22分 2009年卷Ⅰ.26题.21分（考多解问题） 2009年卷Ⅱ.25题.18分 2010年卷Ⅰ.26题.21分（考临界值问题） 2010年卷Ⅱ.26题.21分
复合场中粒子曲线运动的分解 课件高中物理教科版(2019)选择性必修第二册(共17张PPT)
带电粒子在匀强电磁场中的运动1 <
V
-
F
洛
带电粒子在匀强电磁场中的运动1 <
带电粒子在匀强电磁场中的运动1 <
2r
B
带电粒子在匀强电磁场中的运动1 >
总结成果
带
电
粒
子
在
复
合
场
中
的
运
动
匀速直线运动
类运动
特殊的曲线运动
匀速圆周运动
想一想
物理与生活
试一试
物理与创新
做一做
感受粒子的运动
-
F
洛
带电粒子在匀强电磁场中的运动0 =
粒子做匀速直线运动
带电粒子在匀强电磁场中的运动1 <
思考：
=
若粒子射入速度 小于
运动轨迹如何？
思考：
若粒子会一直向下偏转吗？
思考：
粒子向下运动最大的侧移？
1 = 0 + 2
复合场课件
止开始沿绝缘杆下滑过程中
的最大速度的大小vm。
（g=10m/s2）
解析：
由牛顿第二定律得
×f N× ＋
× EB×qqV
E 竖直方向：mg-f=ma
B× mg × 水平方向：N=Eq＋BqV
f=μN
a=
mg-μ（qE m
＋qVB）
当V=0时，a最大=
mg- μqE m
=g-
μqE m
当a=0时，V最大=μmqBg
故粒子运动周期为：T=2t1+t2+t3= 2mL qE + 7πm/3qB
3.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条 直线上时，粒子将做变速直线运动.
4.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子 将做匀速圆周运动.
5.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不 断变化的，则粒子将做变加速运动，这类问题一般 只能用能量关系处理.
二、电场力和洛仑兹力的特点
电场力
洛仑兹力
存在条件 大小
一、带电粒子在复合场中运动
1.这里所说的复合场是指电场、磁场、重力场 并存，或其中某两种场并存的场.带电粒子在这 些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛 伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因 此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要
2.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时， 粒子将做匀速直线运动或静止
（1）两微粒碰撞前，质量为m1的微粒的速度大小； （2）被碰微粒的质量m2；
（3）两微粒粘合后沿圆弧运动的轨道半径.
V=1m/s.
m2 510 10 kg
R=200m
带电粒子在组合场中的运动
1、如图所示，空间分布着如图所示的匀强电场E （宽度为L）和匀强磁场B（两部分磁场区域的磁感 应强度大小相等，方向相反），一带电粒子电量为 q，质量为m（不计重力），从A点由静止释放， 经电场加速后进入磁场穿过中间磁场进入右边磁场 后能按某一路径而返回A点，重复前述过程。求中 间磁场的宽度d和粒子的运动周期。
的最大速度的大小vm。
（g=10m/s2）
解析：
由牛顿第二定律得
×f N× ＋
× EB×qqV
E 竖直方向：mg-f=ma
B× mg × 水平方向：N=Eq＋BqV
f=μN
a=
mg-μ（qE m
＋qVB）
当V=0时，a最大=
mg- μqE m
=g-
μqE m
当a=0时，V最大=μmqBg
故粒子运动周期为：T=2t1+t2+t3= 2mL qE + 7πm/3qB
3.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条 直线上时，粒子将做变速直线运动.
4.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子 将做匀速圆周运动.
5.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不 断变化的，则粒子将做变加速运动，这类问题一般 只能用能量关系处理.
二、电场力和洛仑兹力的特点
电场力
洛仑兹力
存在条件 大小
一、带电粒子在复合场中运动
1.这里所说的复合场是指电场、磁场、重力场 并存，或其中某两种场并存的场.带电粒子在这 些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛 伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因 此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要
2.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时， 粒子将做匀速直线运动或静止
（1）两微粒碰撞前，质量为m1的微粒的速度大小； （2）被碰微粒的质量m2；
（3）两微粒粘合后沿圆弧运动的轨道半径.
V=1m/s.
m2 510 10 kg
R=200m
带电粒子在组合场中的运动
1、如图所示，空间分布着如图所示的匀强电场E （宽度为L）和匀强磁场B（两部分磁场区域的磁感 应强度大小相等，方向相反），一带电粒子电量为 q，质量为m（不计重力），从A点由静止释放， 经电场加速后进入磁场穿过中间磁场进入右边磁场 后能按某一路径而返回A点，重复前述过程。求中 间磁场的宽度d和粒子的运动周期。
电场磁场复合场ppt课件
因受线的拉力作用，速度的竖直分量vy突然变为零 从最低点起，小球将做圆周运动，到P2处的速度为vt， 由动能定理得qEl -mgl =1/2mvt2- 1/2mvx 2
vt vx 2gl
qE
E
P1
O
P2
mg
F合
例7、一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为 d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为 Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带 异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量 都为q，杆长为l，且l<d。现将它们从很远处移到电 容器内两板之间，处于图示的静止状态（杆与板面 垂直），在此过程中电场力对两个小球所做总功的 大小等于多少？（设两球移动过程中极板上电荷分
（不计重力），从y轴上的P点以初速度v0垂直 于电场方向进入电场。经电场偏转后，沿着
与x轴正方向成45°角方向进入磁场，并能返
回到原出发点P.
3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点。
电场磁场复合场
5
y
v0
O qE
x
qBv
v
解题感悟：当带电粒子在电磁场中作多
过程运动时,关键是掌握基本运动的特
点和寻找过程间的电场边磁场复界合场关联关系.
实际应用 • 示波器 • 回旋加速器 • 质谱仪 • 显像管
1
带电 粒子 在电 磁场 中的 运动
在电 场中 的运 动
在磁 场中 的运 动
在复 合场 中的 运动
直线运动： 如用电场加速或减速粒子
偏转：类平抛运动，一般分解成两个分运动
匀速圆 以点电荷为圆心运动或受装置约束
周运动：
k Qq R mv 2
解：（1）由 qvB=mv2 /R E=1/2×mv2
vt vx 2gl
qE
E
P1
O
P2
mg
F合
例7、一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为 d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为 Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带 异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量 都为q，杆长为l，且l<d。现将它们从很远处移到电 容器内两板之间，处于图示的静止状态（杆与板面 垂直），在此过程中电场力对两个小球所做总功的 大小等于多少？（设两球移动过程中极板上电荷分
（不计重力），从y轴上的P点以初速度v0垂直 于电场方向进入电场。经电场偏转后，沿着
与x轴正方向成45°角方向进入磁场，并能返
回到原出发点P.
3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点。
电场磁场复合场
5
y
v0
O qE
x
qBv
v
解题感悟：当带电粒子在电磁场中作多
过程运动时,关键是掌握基本运动的特
点和寻找过程间的电场边磁场复界合场关联关系.
实际应用 • 示波器 • 回旋加速器 • 质谱仪 • 显像管
1
带电 粒子 在电 磁场 中的 运动
在电 场中 的运 动
在磁 场中 的运 动
在复 合场 中的 运动
直线运动： 如用电场加速或减速粒子
偏转：类平抛运动，一般分解成两个分运动
匀速圆 以点电荷为圆心运动或受装置约束
周运动：
k Qq R mv 2
解：（1）由 qvB=mv2 /R E=1/2×mv2
高中物理带电粒子在复合场中运动课件新人教版选修3
(1) P1到P2 做类平抛运动 2h=v0t h=at2/2=qEt2/2m
E=mv02/2qh
v0
（2）vy=at=qEt/m=v0
F=qE
v0 tanθ=vy/vo=1
θ=45°
45° θ
v 2v0
vy v (3) 22h 2r B=mv0/qh
r 2h mv m 2v0 qB qB
解：粒子运动路线如图所示，似拱门形状。有： L4R
粒子初速度为v，则有： qBv m v2
由①、②式可得：v qBL
R
vL R
4m
l
设粒子进入电场做减速运动的最大路程
为 l，加速度为a，再由：v 2 2 al
qE ma
粒子运动的总路程得：
s2R2l
1L qB2L2
2 16mE
引伸第（2n-1）次到达x轴时
. .
. B. ω2=2qB/m
*13．用一根长L=0.8m的绝缘轻绳，吊一质量m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度 B=2.5T、方向如图所示的匀强磁场中．把小球拉到悬点的右侧，轻绳刚好水平拉直，将
小球由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动．当小球第一次摆到最低点时，
悬线的拉力恰好为0.5mg（取重力加速度g=10m/s2）.求：
二、叠加场中的运动
1、电场和磁场并存(叠加场)
2、重力场、电场和磁场并存(叠加场）
3．质量为m、带电量为q的负电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕固定的正
电荷做匀速圆周运动，磁场方向垂直于运动平面，作用在负电荷上的电场力恰是
磁场力的3倍，则该负电荷做圆周运动的角速度可能是（A C ）
A．4Bq/m ,17
第九课时 带电粒子在复合场中运动
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图 18
夹角为 θ＝37°.若将小球从电场中的某点竖直向上抛出，
抛出的初速度大小为 v0，如图 18 所示．求小球在电场内 运动过程中的最小速度．
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制作 11 2011年下学期示波器的面板湖南长郡卫星远程学校
制作 11 2011年下学期
例．图示为示波管构造的示意图，现在x—x/上加
【例 3】 如图 12 所示的装置
是在竖直平面内放置的光滑
绝缘轨道，处于水平向右的
匀强电场中，带负电荷的小 球从高 h 的 A 处由静止开始
图 12
下滑，沿轨道 ABC 运动并进入圆环内做圆周运动．已 知小球所受电场力是其重力的34，圆环半径为 R，斜面
倾角 θ＝60°，BC 段长为 2R.若使小球在圆环内能做完
板．则：
(1)如果两极板相距 d＝0.6 m，则板间电压是多少？
(2)微粒在极板间运动的轨迹是什么形式？微粒通过的路程
是多少？
(3)在整个过程中，电场力和重力各做了多少功？(g 取 10
m/s2)
4．在足够大的真空空间中，存在水
平向右方向的匀强电场，若用绝缘
细线将质量为 m 的带正电小球悬挂
在电场中，静止时细线与竖直方向
整的圆周运动，h 至少为多少？
即学即练 3 半径为 r 的绝缘光
滑圆环固定在竖直平面内，环上 套有一质量为 m，带正电荷的珠 子，空间存在水平向右的匀强电 场，如图 13 所示，珠子所受静电 力是其重力的43倍，将珠子从环上 最低位置 A 点由静止释放，则： (1)珠子所能获得的最大动能是多大？ (2)珠子对环的最大压力是多大？
上uxx’—t信号，y—y/上加上uyy’—t信号，（如
图甲、乙所示）。则在屏幕上看到的图形是
（Ｄ）
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制作 11 2011年下学期
图 13
三、正交分解法处理带电体的复杂运动问题
【例 4】 如图 14 所示，在真空中，
竖直放着一个平行板电容器，在
它的两极板间有一个带正电的微 粒，质量为 m＝8×10－5 kg，电荷
图 14
量 q＝6×10－8 C．这个微粒在电场力和重力共同作用下，从
距负极板 0.4 m 处，由静止开始运动，经 0.4 s 抵达负极