編號:19高三物理(理)第=page1*2-11頁(共4頁)高三物理(理)第=page1*22頁(共4頁)專題三、帶電粒子在電場、磁場中的運動帶電粒子在疊加場中的運動姓名_______班級_______學號_______【復(fù)習目標】1、說出帶電粒子在復(fù)合場中的運動情況。2、再認帶電粒子在交變電磁場中的運動。3、再認帶電粒子在疊加場中的運動情況?！緩?fù)習重點】帶電粒子在疊加場中的運動；【復(fù)習難點】1、帶電粒子在疊加場中的運動；易錯易混點：帶電粒子在疊加場中的運動，做靜止或勻速直線運動的條件是帶電粒子所受合外力為零，應(yīng)根據(jù)平衡條件列方程，做勻速圓周運動的條件是帶電粒子所受重力與電場力平衡，合力等于洛倫茲力，帶電粒子在與磁場垂直的平面內(nèi)做勻速圓周運動，常應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程求解，而一般的曲線運動一般是帶電粒子所受合力的大小和方向都時刻發(fā)生變化，一般從功和能的角度列方程求解?！局R點歸納與構(gòu)建】1．解題規(guī)范(1)疊加場的組成特點：電場、磁場、重力場兩兩疊加，或者三者疊加。(2)受力分析：正確分析帶電粒子的受力情況，包括場力、彈力和摩擦力。(3)運動分析：勻速直線運動、勻速圓周運動、勻變速直線運動、類平拋運動、非勻變速曲線運動。(4)選規(guī)律，列方程：應(yīng)用運動學公式、牛頓運動定律和功能關(guān)系。2．靈活選擇運動規(guī)律(1)若只有兩個場且正交，合力為零，則表現(xiàn)為勻速直線運動或靜止狀態(tài)。例如電場與磁場中滿足qE＝qvB；重力場與磁場中滿足mg＝qvB；重力場與電場中滿足mg＝qE。(2)三場共存時，若合力為零，則粒子做勻速直線運動；若粒子做勻速圓周運動，則有mg＝qE，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，即qvB＝meq\f(v2,r)。(3)當帶電粒子做復(fù)雜的曲線運動或有約束的變速直線運動時，一般用動能定理或能量守恒定律求解。預(yù)習檢測1.（多選）)圖示區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。在細管中央靜止放置一個帶正電小球，某時刻小球分裂成質(zhì)量分別為2m、m的a、b兩個電荷量均為＋q(q>0)的帶電顆粒，分裂后顆粒a、b分別向左、向右滑動，其中一顆粒恰好在細管內(nèi)做勻速直線滑動，而另外一顆粒則沒能滑出細管。則下列說法正確的是()A．a(chǎn)顆粒未能滑出管道B．未能滑出管道的顆粒做勻減速直線運動C．小球分裂后瞬間b顆粒速度為eq\f(2mg,qB)D．小球分裂后瞬間a顆粒速度為eq\f(mg,2qB)2.如圖所示，平面直角坐標系xOy的x軸上固定一帶負電的點電荷A，一帶正電的點電荷B繞A在橢圓軌道上沿逆時針方向運動，橢圓軌道的中心在O點，P1、P2、P3、P4為橢圓軌道與坐標軸的交點。為使B繞A做圓周運動，某時刻起在此空間加一垂直于xOy平面的勻強磁場，不計B受到的重力。下列說法中可能正確的是()A．當B運動到P1點時，加一垂直于xOy平面向里的勻強磁場B．當B運動到P2點時，加一垂直于xOy平面向外的勻強磁場C．當B運動到P3點時，加一垂直于xOy平面向里的勻強磁場D．當B運動到P4點時，加一垂直于xOy平面向外的勻強磁場【典型例題】考點一：有固定軌道的疊加場問題學法指導：1．規(guī)律，列方程：應(yīng)用運動學公式、牛頓運動定律和功能關(guān)系。例題1、如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B，范圍足夠大的水平勻強磁場內(nèi)，固定著傾角為θ的絕緣斜面，一個質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電小物塊以初速度v0沿斜面向上運動，小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ。設(shè)滑動時小物塊所帶電荷量不變，在小物塊上滑過程中，其速度—時間圖象和加速度—時間圖象可能正確的是()考點二：帶電粒子(或帶電體)在疊加場中的勻速直線運動學法指導：三場共存時，若合力為零，則粒子做勻速直線運動例題2、如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電微粒以速度v從O點進入一個電磁場混合區(qū)域。其中電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向外，v與水平方向成θ角，且與磁場方向垂直。已知該微粒恰好能沿直線運動到A，重力加速度為g。則下列說法中正確的是()A．該微粒可能帶正電，B．微粒從O到A的運動可能是勻變速運動C．該磁場的磁感應(yīng)強度大小為B＝eq\f(mg,qvcosθ)，D．該電場的場強為E＝eq\f(mg,qtanθ)考點三：帶電粒子(或帶電體)在疊加場中的圓周運動學法指導：若粒子做勻速圓周運動，則有mg＝qE，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，即qvB＝meq\f(v2,r)例題3、如圖所示，在正交的勻強電磁場中有質(zhì)量、電荷量都相同的兩油滴，A靜止，B做半徑為R的勻速圓周運動。若B與A相碰并結(jié)合在一起，則它們將()A．以B原速率的一半做勻速直線運動，B．以eq\f(R,2)為半徑做勻速圓周運動C．仍以R為半徑做勻速圓周運動，D．做周期為B的一半的勻速圓周運動【訓練檢測】1.如圖為研究某種帶電粒子的裝置示意圖，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直線射到熒光屏上的O點，出現(xiàn)一個光斑。在垂直于紙面向里的方向上加一磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場后，粒子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿半徑為r的圓弧運動，打在熒光屏上的P點，然后在磁場區(qū)域再加一豎直向下、電場強度大小為E的勻強電場，光斑從P點又回到O點，關(guān)于該粒子(不計重力)，下列說法正確的是()A．粒子帶負電，B．初速度為v＝eq\f(B,E)，C．比荷為eq\f(q,m)＝eq\f(B2r,E) ，D．比荷為eq\f(q,m)＝eq\f(E,B2r)2.如圖所示，粒子源P會發(fā)出電荷量相等的帶電粒子，這些粒子經(jīng)裝置M加速并篩選后，能以相同的速度從A點垂直磁場方向沿AB射入正方形勻強磁場ABCD，粒子1、粒子2分別從AD中點和C點射出磁場。不計粒子重力，則粒子1和粒子2()A．均帶正電，質(zhì)量之比為4∶1B．均帶負電，質(zhì)量之比為1∶4C．均帶正電，質(zhì)量之比為2∶1D．均帶負電，質(zhì)量之比為1∶23.如圖所示，一帶電粒子以初速度v0從a點進入勻強磁場，v0的方向平行于x軸。運動過程中經(jīng)過b點，Oa＝Ob，若撤去磁場加一個與y軸平行的勻強電場，仍以v0從a點進入電場，粒子仍能通過b點，不計重力，那么電場強度E與磁感應(yīng)強度B之比為()A．v0B．1C．2v0D．eq\f(v0,2)4.帶電質(zhì)點在勻強磁場中運動，某時刻速度方向如圖所示，所受的重力和洛倫茲力的合力恰好與速度方向相反，不計阻力，則在此后的一小段時間內(nèi)，帶電質(zhì)點將()A．可能做直線運動B．可能做勻減速運動C．一定做曲線運動D．可能做勻速圓周運動5.（多選）如圖所示，平行紙面向下的勻強電場與垂直紙面向外的勻強磁場相互正交，一帶電小球剛好能在其中做豎直面內(nèi)的勻速圓周運動。若已知小球做圓周運動的半徑為r，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B，重力加速度大小為g，則下列判斷中正確的是()A．小球一定帶負電荷B．小球一定沿順時針方向轉(zhuǎn)動C．小球做圓周運動的線速度大小為eq\f(gBr,E)D．小球在做圓周運動的過程中，電場力始終不做功6.如圖，區(qū)域Ⅰ內(nèi)有與水平方向成45°角的勻強電場E1，區(qū)域?qū)挾葹閐1，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強磁場B和勻強電場E2，區(qū)域?qū)挾葹閐2，磁場方向垂直紙面向里，電場方向豎直向下。一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的微粒在區(qū)域