TOP45高考物理一轮总复习 8.3带电粒子在复合场中的运动课件.ppt文档免费在线阅读

在时间内，粒子运动到正极板，如图所示。

因此粒子运动最大半径为粒子在板间运动轨迹如图所示。

答案见解析图如图甲所示，相隔定距离竖直边界两侧为相同匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为平行金属极板和，两极板中心各有小孔，两极板间电压变化规律如图乙所示，正反向电压大小均为，周期为。

在时刻将个质量为电荷量为粒子由静止释放，粒子在电场力作用下向右运动，在时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区。

不计粒子重力，不考虑极板外电场求粒子到达时速度大小和极板间距为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度大小应满足条件若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在时刻再次到达，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动时间和磁感应强度大小。

解析粒子由至过程，根据动能定理得由式得设粒子加速度大小为，由牛顿第二定律得限运动轨迹如图所示，为圆心，由几何关系可知为等腰直角三角形，得由牛顿第二定律得⑩联立⑩式得⑪设粒子做圆周运动半径为，由几何分析粒子运动轨迹如图所示间夹角为，由牛顿第二定律得由运动学公式得联立式得设粒子做圆周运动半径为，粒子在第象试解答与轴正方向夹角。

设粒子在电场中运动时间为，加速度大小为，粒子初速度为，过点时速度大小为，沿轴方向分速度大小为，速度与轴正方向。

提示粒子出磁场后，在第二象限内做什么运动提示匀速直线运动。

粒子在第三象限内做什么运动提示匀速圆周运动。

撤去电场后粒子在第四象限内做什么运动提示匀速直线运动。

尝邻两次经过点所用时间。

带电粒子在电场中做什么运动如何求粒子在点速度和大小提示类平抛运动速度合成。

粒子进入磁场后做什么运动提示匀速圆周运动。

根据几何关系，求得半径为点时速度大小和方向若磁感应强度大小为确定值，粒子将以垂直轴方向进入第二象限，求若磁感应强度大小为另确定值，经过段时间后粒子将再次经过点，且速度与第次过点时相同，求该粒子相电场，电场强度大小为。

带电量为质量为粒子，自轴上点沿轴正方向射入第四象限，经轴上点进入第象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。

已知，。

不计粒子重力。

求粒子过洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度大小，对电荷永不做功物理图象典例透析例山东高考如图所示，在坐标系第第三象限内存在相同匀强磁场，磁场方向垂直于平面向里第四象限内有沿轴正方向匀强牛顿第二定律向心力公式基本公式做功情况电场力既改变速度方向，也改变速度大小，对电荷做功较电偏转磁偏转偏转条件带电粒子以⊥进入匀强电场带电粒子以⊥进入匀强磁场受力情况只受恒定电场力只受大小恒定洛伦兹力运动情况类平抛运动匀速圆周运动运动轨迹抛物线圆弧物理规律类平抛规律牛顿第二定律匀加速直线运动保持静止初速度垂直场线做匀变速曲线运动类平抛运动做匀速圆周运动初速度平行场线做匀变速直线运动做匀速直线运动特点受恒力作用，做匀变速运动洛伦兹力不做功，动能不变“电偏转”和“磁偏转”比含匀速直线运动匀变速直线运动类平抛运动圆周运动等，涉及牛顿运动定律功能关系等知识应用。

在匀强电场匀强磁场中可能运动性质在电场强度为匀强电场中在磁感应强度为匀强磁场中初速度为零做初速度为零直线运动。

师生互动•突破疑难考点带电粒子在组合场运动对比分析考点解读这类问题特点是电场磁场或重力场依次出现，包含空间上先后出现和时间上先后出现，磁场或电场与无场区交替出现相组合场等。

其运动形式包做变速直线运动为什么答案不能，因为重力和静电力恒定不变，而当速度大小发生变化时，洛伦兹力大小也会发生变化，原有平衡状态将被破坏，洛伦兹力将改变粒子运动方向，故粒子在这三个力共同作用下不可能做变速情况按题目要求处理比较正规，也比较简单。

不能直接判断是否要考虑重力，在进行受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力。

复合场中带电粒子在重力静电力为恒力洛伦兹力三个力作用下能否对于微观粒子，如电子质子离子等，因为其重力般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略而对于些实际物体，如带电小球液滴金属块等般应当考虑其重力。

在题目中有明确说明是否要考虑重力，这种。

答案感悟深化在复合场中，处理带电粒子运动时应做到哪“三个分析”。

答案受力分析运动分析做功分析。

在对复合场中粒子进行受力分析时，关于是否考虑重力原则是什么答案对。

答案感悟深化在复合场中，处理带电粒子运动时应做到哪“三个分析”。

答案受力分析运动分析做功分析。

在对复合场中粒子进行受力分析时，关于是否考虑重力原则是什么答案对于微观粒子，如电子质子离子等，因为其重力般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略而对于些实际物体，如带电小球液滴金属块等般应当考虑其重力。

在题目中有明确说明是否要考虑重力，这种情况按题目要求处理比较正规，也比较简单。

不能直接判断是否要考虑重力，在进行受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力。

复合场中带电粒子在重力静电力为恒力洛伦兹力三个力作用下能否做变速直线运动为什么答案不能，因为重力和静电力恒定不变，而当速度大小发生变化时，洛伦兹力大小也会发生变化，原有平衡状态将被破坏，洛伦兹力将改变粒子运动方向，故粒子在这三个力共同作用下不可能做变速直线运动。

师生互动•突破疑难考点带电粒子在组合场运动对比分析考点解读这类问题特点是电场磁场或重力场依次出现，包含空间上先后出现和时间上先后出现，磁场或电场与无场区交替出现相组合场等。

其运动形式包含匀速直线运动匀变速直线运动类平抛运动圆周运动等，涉及牛顿运动定律功能关系等知识应用。

在匀强电场匀强磁场中可能运动性质在电场强度为匀强电场中在磁感应强度为匀强磁场中初速度为零做初速度为零匀加速直线运动保持静止初速度垂直场线做匀变速曲线运动类平抛运动做匀速圆周运动初速度平行场线做匀变速直线运动做匀速直线运动特点受恒力作用，做匀变速运动洛伦兹力不做功，动能不变“电偏转”和“磁偏转”比较电偏转磁偏转偏转条件带电粒子以⊥进入匀强电场带电粒子以⊥进入匀强磁场受力情况只受恒定电场力只受大小恒定洛伦兹力运动情况类平抛运动匀速圆周运动运动轨迹抛物线圆弧物理规律类平抛规律牛顿第二定律牛顿第二定律向心力公式基本公式做功情况电场力既改变速度方向，也改变速度大小，对电荷做功洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度大小，对电荷永不做功物理图象典例透析例山东高考如图所示，在坐标系第第三象限内存在相同匀强磁场，磁场方向垂直于平面向里第四象限内有沿轴正方向匀强电场，电场强度大小为。

带电量为质量为粒子，自轴上点沿轴正方向射入第四象限，经轴上点进入第象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场。

已知，。

不计粒子重力。

求粒子过点时速度大小和方向若磁感应强度大小为确定值，粒子将以垂直轴方向进入第二象限，求若磁感应强度大小为另确定值，经过段时间后粒子将再次经过点，且速度与第次过点时相同，求该粒子相邻两次经过点所用时间。

带电粒子在电场中做什么运动如何求粒子在点速度和大小提示类平抛运动速度合成。

粒子进入磁场后做什么运动提示匀速圆周运动。

根据几何关系，求得半径为。

提示粒子出磁场后，在第二象限内做什么运动提示匀速直线运动。

粒子在第三象限内做什么运动提示匀速圆周运动。

撤去电场后粒子在第四象限内做什么运动提示匀速直线运动。

尝试解答与轴正方向夹角。

设粒子在电场中运动时间为，加速度大小为，粒子初速度为，过点时速度大小为，沿轴方向分速度大小为，速度与轴正方向间夹角为，由牛顿第二定律得由运动学公式得联立式得设粒子做圆周运动半径为，粒子在第象限运动轨迹如图所示，为圆心，由几何关系可知为等腰直角三角形，得由牛顿第二定律得⑩联立⑩式得⑪设粒子做圆周运动半径为，由几何分析粒子运动轨迹如图所示是粒子做圆周运动圆心，是轨迹与两坐标轴交点，连接，由几何关系知，和均为矩形，进而知均为直径，也是矩形，又⊥，可知是正方形，为等腰直角三角形。

可知，粒子在第第三象限轨迹均为半圆，得⑫粒子在第二第四象限轨迹为长度相等线段，得⑬设粒子相邻两次经过点所用时间为，则有⑭联立⑫⑬⑭式得⑮总结提升求解带电粒子组合场中运动问题分析方法正确受力分析，除重力弹力摩擦力外要特别注意静电力和磁场力分析。

确定带电粒子运动状态，注意运动情况和受力情况结合。

对于粒子连续通过几个不同区域不同种类场时，要分阶段进行处理。

画出粒子运动轨迹，灵活选择不同运动规律。

题组冲关广州模拟如图所示，真空中有以为圆心为半径圆柱形匀强磁场区域，圆最下端与轴相切于坐标原点，圆右端与平行于轴虚线相切，磁感应强度为，方向垂直纸面向外，在虚线右侧轴上方足够大范围内有方向竖直向下场强大小为匀强电场。

现从坐标原点向纸面内不同方向发射速率相同质子，质子在磁场中做匀速圆周运动半径也为，已知质子电荷量为，质量为，不计质子重力质子对电磁场影响及质子间相互作用力。

求质子进入磁场时速度大小沿轴正方向射入磁场质子到达轴所需时间。

解析由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得，解得。

若质子沿轴正方向射入磁场，则以为圆心转过圆弧后从点垂直电场方向进入电场，质子在磁场中有，得进入电场后质子做类平抛运动，方向上位移，解得则。

答案四川高考在如图所示竖直平面内，水平轨道和倾斜轨道与半径光滑圆弧轨道分别相切于点和点，与水平面夹角。

过点垂直于纸面竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度过点垂直于纸面竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度。

小物体质量电荷量，受到水平向右推力作用，沿向右做匀速直线运动，到达点后撤去推力。

当到达倾斜轨道底端点时，不带电小物体在顶端静止释放，经过时间与相遇。

和与轨道间动摩擦因数均为，取，物体电荷量保持不变，不计空气阻力。

求小物体在水平轨道上运动速度大小倾斜轨道长度。

解析设小物体在匀强磁场中运动速度为，受到向上洛伦兹力为，受到摩擦力为，则由题意，水平方向合力为零联立式，代入数据解得设在点速度大小为，由于洛伦兹力不做功，根据动能定理在上运动，受到重力电场力和摩擦力作用，设加速度为，根据牛顿第二定律与在上相遇时，设在上运动距离为，则设质量为，在上运动加速度为，则与在上相遇时，设在上运动距离为，则⑩联立⑩式，代入数据得⑪答案考点带电粒子在复合场中运动拓展延伸考点解读带电粒子在叠加场中无约束情况下运动情况分类磁场力重力并存若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。

若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题。

静电力磁场力并存不计重力微观粒子若静电力和洛伦兹力平衡，则带电体什么运动提示初速度为匀加速直线运动。

能从边射出临界条件提示与相切。

尝试解答。

第内粒子在静电力作用下做匀加速直线运动，设加速度为，由牛顿第二定律有第内粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有代入已知数据可得，所以可得粒子在内做匀加速运动，内做匀速圆周运动。

可作出粒子在内刚好不从边离开矩形区域运动示意图，如图所示。

粒子在奇数秒内整体运动可以等效为初速度为匀加速直线