人教版高二物理選修31導(dǎo)授課方案設(shè)計(jì)3.6.3帶電粒子復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)人教版高二物理選修31導(dǎo)授課方案設(shè)計(jì)3.6.3帶電粒子復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)4/4人教版高二物理選修31導(dǎo)授課方案設(shè)計(jì)3.6.3帶電粒子復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)【課題名稱】專題帶電粒子復(fù)合場(chǎng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課型新授課課時(shí)2【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的三種特例學(xué)習(xí)辦理綜合問題的方法和思路【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的三種特例【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】辦理綜合問題的方法和思路【導(dǎo)學(xué)過程】（學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)程序、問題）【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)筆錄】題組1對(duì)帶電粒子在疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的察看如圖1所示，在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一豎直足夠長(zhǎng)固定絕緣桿，小球PMN套在桿上，已知P的質(zhì)量為，電荷量為＋，電場(chǎng)強(qiáng)mq度為，磁感覺強(qiáng)度為，與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，EBP重力加速度為g.小球由靜止開始下滑直到牢固的過程中()A．小球的加速度素來減小B．小球的機(jī)械能和電勢(shì)能的總和保持不變2μqE－mgC．下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v＝2μqB2μqE＋mgD．下滑加速度為最大加速度一半時(shí)的速度可能是v＝答案CD

2μqB

學(xué)會(huì)解析帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2．如圖2所示，已知一帶電小球在圓滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，水平進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的復(fù)合場(chǎng)中(E和B已知)，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．小球可能帶正電12B．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r＝BUEg2πEC．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T＝BgD．若電壓U增大，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期增加答案BC3．如圖3所示，空間的某個(gè)復(fù)合場(chǎng)所區(qū)內(nèi)存在著方向互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．質(zhì)子由靜止開始經(jīng)一加速電場(chǎng)加速后，垂直于復(fù)合場(chǎng)的界面進(jìn)入并沿直線穿過場(chǎng)區(qū)，質(zhì)子從復(fù)合場(chǎng)區(qū)穿出時(shí)的動(dòng)能為Ek.那么氘核同樣由靜止開始經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后穿過同一復(fù)合場(chǎng)后的動(dòng)能Ek′的大小是()A．Ek′＝EkB．Ek′>EkC．Ek′<EkD．條件不足，難以確定答案B題組2對(duì)帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的察看4．如圖4所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長(zhǎng)L＝1m．間距d＝33m，兩金屬板間電壓UMN＝1×104V；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形地區(qū)，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，三角形的上極點(diǎn)A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰幸虧下金屬板N的右端點(diǎn)；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2.已知A、F、G處于同素來線上，B、C、H也處于同素來線上．AF兩點(diǎn)的距離為23

m．現(xiàn)從平行金屬板MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì)量m＝3×10－10kg，帶電荷量q＝＋1×10－4C，初速度v0＝1×105m/s.圖4(1)求帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向；若帶電粒子進(jìn)入中間三角形地區(qū)后垂直打在AC邊上，求該地區(qū)的磁感覺強(qiáng)度B1；若要使帶電粒子由FH界線進(jìn)入FGH地區(qū)并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)知足的條件．答案235m/s與水平方向夾角為30°(1)×103332＋3(2)10T(3)大于5T如圖5所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，在D處沿圖示方向以必然的速度射入磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，此電場(chǎng)方向與AC平行且向上，最后離子打在G處，而G處距A點(diǎn)2d(AG⊥AC)。不計(jì)離子重力，離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)．求：此離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；離子從D處運(yùn)動(dòng)到G地方需時(shí)間；離子抵達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能．29＋2πm4B2q2d2答案(1)3d(2)3Bq(3)9m

對(duì)帶電粒子在交變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)題組3對(duì)帶電粒子在交變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的察看6．如圖6甲所示，水平直線下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷q＝106C/kgMN的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，mπ經(jīng)過15×10－5s后，電荷以v0＝1.5×104m/s的速度經(jīng)過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感覺強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律周期性變化(圖乙中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次經(jīng)過時(shí)為MNt＝0時(shí)辰)．求：甲乙圖6勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；4π－5(2)圖乙中t＝5×10s時(shí)辰電荷與O點(diǎn)的水平距離；(3)若是在O點(diǎn)右方d＝68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間．(sin37°＝0.60，cos37°＝0.80)答案(1)7.2×103N/C(2)4cm(3)3.86×10－4s7．如圖7甲所示，在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝40N/C，在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的瞬時(shí)磁場(chǎng)，磁感覺強(qiáng)度B1隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，15πs后磁場(chǎng)消失，選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向．在y軸右側(cè)平面內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，散布在一個(gè)半徑為r＝0.3m的圓形地區(qū)(圖中未畫出)，且圓的左側(cè)與y軸相切，磁感覺強(qiáng)度B2＝0.8T．t＝0時(shí)辰，一質(zhì)量m＝8×10－4kg、電荷量q＝2×10－4C的微粒從x軸上x＝－0.8m處的P點(diǎn)以速度vP0.12m/s向x軸正方向入射．(g取10m/s2，