TOP41江苏省淮安市淮安中学高中物理带电粒子在复合场中的运动复习学案新人教版选修3-1.doc文档免费在线阅读 ㊣ 精品文档 值得下载

状态，要分析临界条件。

恰当选用解决力学问题的三大方法牛顿运动定律及运动学公式只适用于匀变速运动用动量观点分析，即动量守恒定律用能量观点分析，包括动能定理和机械能或能量守恒定律，应注意不论带电体运动状态如何，洛仑兹力永远不做功，电场力与重力做功与路径无关。

在这三大方法中，应首选能量观点和动量观点进行分析。

典型例题例如图所示，套在绝缘棒上的小球，质量为，带有的正电荷，小球在棒上可以自由滑动，直棒放在互相垂直且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场之中，小球和直棒之间的动摩擦因数为，求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度。

设小球在运动过程中电量不变。

例如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，部分是表面粗糙的水平导轨，部分是光滑的圆弧且半径为导轨，整个导轨都是由绝缘材料制成的，小车所在平面内有竖。

参考答案例小球刚开始时受力如图小球加速下滑，同时又受到向右的洛伦兹力作用受力如图水平方向力和洛伦兹力的作用下，角，且，则下列说法中的是液滴定做匀速直线运动液滴定带正电电场线方向定斜向上液滴有可能做匀速直线运动空间存在竖直向下的匀强电场，如图所示，已知离子在电场怎样的关系若不能，说明理由。

能力训练如图所示，实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有带电液滴沿斜向上的虚线做直线运动，与水平方向成，场强大小为磁场方向沿轴正方向，磁感应强度大小为重力加速度为。

问质量为，带电量为的从原点出发的质点能在坐标轴上以速度做匀速运动若能，及应满足何种电荷小滑块离开斜面的瞬时速度多大该斜面的长度至少多长在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系轴正方向竖直向上，如图所示，已知电场方向沿轴正方向的电荷放置在倾角光滑斜面上绝缘，斜面置于的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至位置时，要离开斜面。

求小滑块带区域中，设它们都将落到同水平地面上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是落地时的动能最大落地时的动能样大的落地时间最短的落地时间最长个质量的小滑块，带有粒子在点的动能为三个质量相同的质点，带有等量的正电荷，它们从静止开始，同时从相同的高度落下，下落过程中分别进入如图所地的匀强电场匀强磁场和真空初速度垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场中，从点离开该区域，此时侧向位移为，则重力不计粒子在所受的磁场力可能比电场力大粒子的加速度为粒子在点的速率为磁感应强度为，方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀速运动有可能做匀加速直线运动如图所示，质量为带电量为的带正电粒子，以径的在纸平面内的圆周开始阶段在纸面内向右偏的曲线开始阶段在纸面内向左偏的曲线沿初速度方向的直线有个带电量为，重为的小球，从两竖直的带电平行板上方处自由落下，两极板间匀强磁场的方向垂直纸面向里，另有个点电荷的电场，如图所示，带电粒子以初速度从处垂直电场磁场入射，初位置到点电荷的距离为，则粒子在电磁场中的运动轨迹不可能为以点电荷为圆心以为半粒子不计重力所处的状态可能是只在磁场中处于平衡状态只在电场中做匀速圆周运动只在匀强磁场中做平抛运动④只在匀强电场中做匀速直线运动④④空间存在匀强磁场，其向的夹角为，同时进入场强为方向沿轴负方向成角斜向下的匀强电场中，通过了点正下方的点，如图所示。

粒子的重力不计，试求圆形匀强磁场的最小面积。

点到点的距离。

针对训练带电时间是多少例如图所示，质量为，带电荷量为的粒子以速度从点沿轴正方向射入磁感应强度为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点处穿过轴，速度方向与轴正方，方向垂直纸面向外，电场强度为，方向竖直向上，质量为带电量为的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示。

若迅速使电场方向竖直向下时，小球能在斜面上连续滑行多远所用时，方向垂直纸面向外，电场强度为，方向竖直向上，质量为带电量为的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示。

若迅速使电场方向竖直向下时，小球能在斜面上连续滑行多远所用时间是多少例如图所示，质量为，带电荷量为的粒子以速度从点沿轴正方向射入磁感应强度为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点处穿过轴，速度方向与轴正方向的夹角为，同时进入场强为方向沿轴负方向成角斜向下的匀强电场中，通过了点正下方的点，如图所示。

粒子的重力不计，试求圆形匀强磁场的最小面积。

点到点的距离。

针对训练带电粒子不计重力所处的状态可能是只在磁场中处于平衡状态只在电场中做匀速圆周运动只在匀强磁场中做平抛运动④只在匀强电场中做匀速直线运动④④空间存在匀强磁场，其方向垂直纸面向里，另有个点电荷的电场，如图所示，带电粒子以初速度从处垂直电场磁场入射，初位置到点电荷的距离为，则粒子在电磁场中的运动轨迹不可能为以点电荷为圆心以为半径的在纸平面内的圆周开始阶段在纸面内向右偏的曲线开始阶段在纸面内向左偏的曲线沿初速度方向的直线有个带电量为，重为的小球，从两竖直的带电平行板上方处自由落下，两极板间匀强磁场的磁感应强度为，方向如图所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时定做曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀速运动有可能做匀加速直线运动如图所示，质量为带电量为的带正电粒子，以初速度垂直进入正交的匀强电场和匀强磁场中，从点离开该区域，此时侧向位移为，则重力不计粒子在所受的磁场力可能比电场力大粒子的加速度为粒子在点的速率为粒子在点的动能为三个质量相同的质点，带有等量的正电荷，它们从静止开始，同时从相同的高度落下，下落过程中分别进入如图所地的匀强电场匀强磁场和真空区域中，设它们都将落到同水平地面上，不计空气阻力，则下列说法中正确的是落地时的动能最大落地时的动能样大的落地时间最短的落地时间最长个质量的小滑块，带有的电荷放置在倾角光滑斜面上绝缘，斜面置于的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至位置时，要离开斜面。

求小滑块带何种电荷小滑块离开斜面的瞬时速度多大该斜面的长度至少多长在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系轴正方向竖直向上，如图所示，已知电场方向沿轴正方向，场强大小为磁场方向沿轴正方向，磁感应强度大小为重力加速度为。

问质量为，带电量为的从原点出发的质点能在坐标轴上以速度做匀速运动若能，及应满足怎样的关系若不能，说明理由。

能力训练如图所示，实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有带电液滴沿斜向上的虚线做直线运动，与水平方向成角，且，则下列说法中的是液滴定做匀速直线运动液滴定带正电电场线方向定斜向上液滴有可能做匀速直线运动空间存在竖直向下的匀强电场，如图所示，已知离子在电场力和洛伦兹力的作用下，。

参考答案例小球刚开始时受力如图小球加速下滑，同时又受到向右的洛伦兹力作用受力如图水平方向竖直方向又随着速度的增大，加速度增大当即时，加速度最大且小球达最大加速度后，速度进步增大，弹力反向且增大受力如图水平竖直随着的增大，弹力增大，加速度减小当时，速度达最大电洛电洛此时，例解滑块到点时受力如图，由牛顿第二定律得对小车滑块组成的系统在滑块由到过程动量守恒。

设滑块到点小车速度为有又由质量守恒得当滑块与小车相对静止时，小车获得的速度最大，设为，对系统选整个过程由动量守恒得例解因微粒射入场区后轨迹向上弯曲，由左手定则可知微粒带负电设吸附前速度，吸附后速度为两微粒吸附过程动量守恒吸附后受力平衡有由两式得设点距板的距离为从射入场区到点对微粒由动能定理得解得例解电场未反向时，小球受力平衡。

有洛电电场反向，竖直向下时，小球受力如图沿斜面方向垂直斜面方向小球沿斜面向下做匀加速直线运动当时，小球离开斜面，此时在斜面上滑行距离滑行时间例解析粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径为，则有粒子经过磁场区域速度偏转角为，这表明在磁场区域中轨迹为半径为的圆弧，此圆弧应与入射和出射方向相切。

作出粒子运动轨迹如图中实线所示。

轨迹为以为圆心为半径，且与两速度方向相切的圆弧，两点还应在所求磁场区域的边界上。

在过两点的不同圆周中，最小的个是以为直径的圆周，所求圆形磁场区域的最小半径为面积为粒子进入电场做类平抛运动设从到垂直电场方向位移，沿电场方向位移，所用时间为。

则有洛电又解得针对训练解因小滑块滑至位置时要离开斜面，知洛垂直斜面向上，由左手定则知滑块带正电对滑块受力分析垂直斜面方向当时，滑块离开斜面，此时沿斜面方向斜面至少长解因电子无偏转她通过场区，故受力平衡有偏转距离增加动能能力训练解由释放后右偏，由左手定则可判带负电由原来静止可判带正电设液滴质量为，则为，液滴电荷量为，则为。

洛对液滴由释放到最低点过程由动能定理得结合过程动量守恒有结合后做直线运动，受力平衡有又原来静止有由以上各式得解末射出的粒子仅受电场力，且轨迹右偏，可判粒子带正电。

末射出的粒子仅受磁场力，由左手定则可判磁场垂直纸面向外。

仅磁场时，轨迹半径又图知仅电场时，沿电场方向位移由以上各式得末射出粒子仅受磁场力，轨迹为圆周末射出粒子仅受电场力，轨迹为抛物线解粒子在电场中做平抛运动方向粒子到达点时，方向与轴成在磁场中粒子轨迹如图圆心由几何关系，轨迹半径又带电粒子在复合场中的运动学习目标带电粒子在复合场中的运动自主学习复合场复合场是指磁场与电