骄子之路届高考物理一轮复习 83带电粒子在复合场中的运动课件
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高考物理一轮复习课件：8-3 带电粒子在复合场中的运动
解析：带电微粒在有电场力、洛伦兹力和重力作用的区 域能够做匀速圆周运动，说明重力必与电场力大小相等、方 向相反，由于重力方向总是竖直向下，故微粒受电场力方向 向上，从题图中可知微粒带负电，选项 A 正确．微粒分裂后 只要比荷相同，所受电场力与重力一定平衡(选项 A 中的等式 一定成立)，只要微粒的速度不为零，必可在洛伦兹力作用下 做匀速圆周运动，选项 B 正确，D 错误．根据半径公式 r＝mqBv
由洛伦兹力充当向心力得 qv0B＝mvR20 由图可得 R＝b 解得 v0＝qmbB
甲
乙
8－3－9
(2)在 POx 区域加电场 E 后，粒子以速度 v0 进入电场后做 类抛体运动，在 C 点以速度 v 垂直 x 轴射出，如图 8－3－9 乙．由题意，此过程可逆．
故有 v＝v0cos30°＝ 23v0＝
(3)较复杂的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和
方向均变化，且与初速度方向不在□5 同一条直线 上时，
粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧， 也不是抛物线．
(4)分阶段运动：带电粒子可能依次通过几个情况不同的
复合场区域，其运动情况随区域发生□6 变化 ，其运动过
程由几种不同的运动阶段组成．
解析：带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力， 是否受洛伦兹力需具体分析．A 选项中若电场、磁场方向与 速度方向垂直，且洛伦兹力、电场力与重力的合力为 0 就会 做直线运动．B 选项中电场力、洛伦兹力都向上，若与重力合 力为 0，也会做直线运动．C 选项中电场力斜向里侧上方，洛 伦兹力斜向外侧下方，若与重力的合力为 0，就会做直线运 动．D 选项三个力的合力不可能为 0，因此选项 A、B、C 正 确．
二、带电粒子在复合场中运动的应用实例
高三物理一轮复习带电粒子在复合场中的运动课件
• 3．较复杂的曲线运动
• 当带电粒子所受的合外力的大小和方向均 变化，且与初速度方向不在同一条直线上， 粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动 轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．
• 三、带电粒子在复合场中运动的应用实例
• 1．速度选择器(如右图所示)
• (1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互 相垂直．这种装置能把具有一定速度的粒 子选择出来，所以叫做速度选择器．
抛物线
圆弧
类平抛知识、牛顿第二定 牛顿第二定律、向心力公
律
式
L＝vt，y＝21at2，a＝qmE， tan θ＝at/v
qvB＝mvr2，r＝mv/(qB) T＝2πm/(qB)
t＝θT/(2π)，sin θ＝L/r
电场力既改变速度方向， 洛伦兹力只改变速度方
也改变速度的大小，对电 向，不改变速度的大小，
由于小球带正电，故 E2 方向沿 y 轴正方向．
3)设小球在 x 轴上方做圆周运动的轨道半径为 R， 由几何关系得
ON＝OMtan 37°＝3 m ON＝R＋Rcos 37°
解得 R＝53 m 小球做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第 二定律得：B2qv＝mRv2 得 B2＝mqRv＝4.5 T B2 方向垂直纸面向里．
GH＝Rsin
60°＋L2/tan
60°＝2
3
3 L2.
【答案】
(1)32mqLv120
(2)3qmLv2 0
23 (3) 3 L2
• 如右图所示，直线OA与y轴成θ＝30° 角，在AOy范围内有沿y轴负方向的匀强 电场，在AOx范围内有一个矩形区域的匀 强磁场．该磁场区域的磁感应强度B＝0.2 T，方向垂直纸面向里．一带电微粒电荷 量q＝＋2×10－14 C，质量m＝4×10－20 kg， 微粒在y轴上的某点以速度v0垂直于y轴进 入匀强电场，
高三物理一轮复习 第8章 第3讲 带电粒子在复合场中的运动课件
D.若速度变为
1
v0(其他不变),将往下偏
精选ppt
10
2
1. 答案 BD 由qE=qv0B知,当v0= E 时,粒子将不偏转。
B
精选ppt
11
.如图所示,一块金属块放在匀强磁场中,通以沿x轴正方向的电流,若测得 金属块上表面的电势高于下表面的电势,则可判断磁场的方向是 ( ) A.沿y轴正方向 B.沿y轴负方向 C.沿z轴负方向 D.沿z轴正方向
精选ppt
12
2. 答案 C 当通以沿x轴正方向的电流时金属块中电子会向x轴负方向 流动,而据题意知电子受力方向为向下,所以据左手定则知磁场方向沿z轴 负方向。
精选ppt
13
3.如图有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域 Ⅱ,如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同, 则说明这些正离子具有相同的 ( )
2 2mU Bq
,跟带电粒子⑩ 比荷
精选ppt
6
4.磁流体发电机 (1)磁流体发电是一项新兴技术,它可以把 内 能直接转化为 电 能。 (2)根据左手定则,如图所示中的B是发电机的 正极 。
精选ppt
7
(3)磁流体发电机两极板间的距离为d,等离子体速度为v,磁场感应强度为 B,则两极板间能达到的最大电势差U= Bdv 。 5.电磁流量计 工作原理:如图所示,圆导管直径为d,用非磁性材料制成,导电液体在管中 向左流动,导电液体中的自由电荷(正、负离子)在洛伦兹力的作用下偏 转,a、b间出现电势差,形成电场,当自由电荷所受的洛伦兹力和电场力平
A.速度 B.质量 C.电荷量 D.比荷
精选ppt
14
3. 答案 AD 设电场的场强为E,由于离子在区域Ⅰ中不发生偏转,则Eq= B1qv,得v= E ,即这些正离子具有相同的速度;当离子进入区域Ⅱ时,偏转半
高考物理一轮复习专题6带电粒子在复合场中的运动课件
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CDD.若给P一初速度,P可能做顺时针方向的匀速圆周运动
解析 答案
-17-
基础夯实 自我诊断
5.如图所示,一束粒子(不计重力,初速度可忽略)缓慢通过小孔O1
进入极板间电压为U的水平加速电场区域Ⅰ,再通过小孔O2射入相 互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ,其中磁场的方向如图所示,
磁感应强度大小可根据实际要求调节,收集室的小孔O3与O1、O2在 同一条水平线上。则收集室收集到的是( )
(2)原理:交变电流的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子经
电场加速,经磁场回旋,由qvB=
������������2 ������
,得Ekm=
������2������2������2 2������
,可见粒子获得的最
大动能由磁感应强度B和D形盒半径r决定,与加速电压无关。
-7-
基础夯实 自我诊断
若撤去磁场,P受重力和电场力仍处于平衡状态,故选项B错误。若所给P
初速A.度若的撤方去向电与场磁,P场可方能向做平匀行加,P只速受直重线力运和动电场力处于平衡状态,做匀速
直线B.运若动撤。去若磁所场给,PP可初能速度做的匀方加向速向直上线且运与动磁场方向垂直,合方度向的,P匀可速能圆做周匀运速动直,故线选运项动C、D正确。
原点O的距离为y,则
xOA=
1at2,a=������������
2
������
,y=v0t
代入数据解得a=1.0×1015 m/s2,
t=2.0×10-8 s,y=0.4 m。
(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为:
vx=at=2×107 m/s
粒子经过y轴时速度为
v= ������������ 2 + ������02=2 2×107 m/s
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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（ ）
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3.如图所示,在匀强电场和匀强磁场共存的区域内,电场的场强为E,方向 竖直向下,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,一质量为m的带电 粒子,在场区内的一竖直平面内做匀速圆周运动,则可判断该带电粒子
(
C )
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mg A.带有电荷量为 的正电荷 E
B.沿圆周逆时针运动
(2)电子进入偏转电场做类平抛运动,在垂直于极板方向做匀加速直线 运动。设电子刚离开电场时垂直于极板方向偏移的距离为y
1 2
根据匀变速直线运动规律y= at2
根据牛顿第二定律a= = 电子在水平方向做匀速直线运动L=v0t
UL2 联立解得y= 4U 0 d y L/2 由图可知 = h L/ 2 x
深化拓展
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2-1 (2017北京东城一模,22)如图所示,将一个质量为m、电荷量为+q的 小球,以初速度v0自h高处水平抛出。不计空气阻力影响。重力加速度 为g。 (1)求小球落地点与抛出点的水平距离。 (2)若在空间中加一个匀强电场,小球水平抛出后做匀速直线运动,求该 匀强电场的场强大小及方向。 (3)若在空间中除加(2)中电场外,再加一个垂直纸面的匀强磁场,小球水平 抛出后做匀速圆周运动,且落地点与抛出点的水平距离也为h,求磁场 的磁感应强度大小及方向。
T= m t=
2π
Bq
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做功情况
电场力既改变速度方向,也改变速度的大小, 对带电粒子要做功
洛伦兹力只改变速度方向,不改变速度的大 小,对带电粒子永不做功
深化拓展
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2.带电粒子在分离电场、磁场中运动问题的求解方法
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高考物理一轮复习课件带电粒子在复合场中的运动
则下列说法正确的是( ) BD
A．若竖直直线是电场线，电场的方向一定竖直向上 B．若竖直直线是电场线，粒子沿直线向上运动过程动能保持不变 C．若竖直直线是等势线，粒子一定做匀速直线运动 D．若竖直直线是等势线，粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大
四、课堂检测
2、如图所示，在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球 A、B(均可视为质点)处在同一水平面上．现将两球以相同的水平速度v0向右抛 出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力
乙图：
（1）微粒做什么运动？ 匀减速直线运动
（2）微粒所受电场力的大小？
d
（3）微粒运动到B点的动能大小？
重力势能不变（WG=0） 电势能增加（W电<0） 动能减少
一、带电粒子在复合场中的直线运动
【变式】一匀强电场，场强方向是水平的，如图所示，一个质量为m、 电荷量为q的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场 力和重力作用下恰好能沿与场强的反方向成θ角做直线运动，重力加速 度为g，求： （1）电场强度的大小； （2）运动的最大高度；
类型二：带电粒子在复合场中的曲线运动 3、当带电粒子所受合外力F合 不变且与速度垂直，带电粒子将做 类平抛 运动．
一、带电粒子在复合场中的直线运动
【例1】如甲、乙图所示，平行板电容器的两个极板与一直流电源相连，极板间距
为d，带负电的粒质量为m、带电荷量为q，以初速度v0水平射入，恰能沿图中所 示水平直线通过电容器，已知乙图的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，重力 加速度为g。求：
（3）若小球在初始位置的电势能为零，求小球电势能的最大值。
二、带电粒子在复合场中的偏转（运动的合成与分解）
（1）A球：平抛运动，B球：类平抛运动
A．若竖直直线是电场线，电场的方向一定竖直向上 B．若竖直直线是电场线，粒子沿直线向上运动过程动能保持不变 C．若竖直直线是等势线，粒子一定做匀速直线运动 D．若竖直直线是等势线，粒子沿直线斜向上运动过程电势能增大
四、课堂检测
2、如图所示，在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球 A、B(均可视为质点)处在同一水平面上．现将两球以相同的水平速度v0向右抛 出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力
乙图：
（1）微粒做什么运动？ 匀减速直线运动
（2）微粒所受电场力的大小？
d
（3）微粒运动到B点的动能大小？
重力势能不变（WG=0） 电势能增加（W电<0） 动能减少
一、带电粒子在复合场中的直线运动
【变式】一匀强电场，场强方向是水平的，如图所示，一个质量为m、 电荷量为q的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场 力和重力作用下恰好能沿与场强的反方向成θ角做直线运动，重力加速 度为g，求： （1）电场强度的大小； （2）运动的最大高度；
类型二：带电粒子在复合场中的曲线运动 3、当带电粒子所受合外力F合 不变且与速度垂直，带电粒子将做 类平抛 运动．
一、带电粒子在复合场中的直线运动
【例1】如甲、乙图所示，平行板电容器的两个极板与一直流电源相连，极板间距
为d，带负电的粒质量为m、带电荷量为q，以初速度v0水平射入，恰能沿图中所 示水平直线通过电容器，已知乙图的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，重力 加速度为g。求：
（3）若小球在初始位置的电势能为零，求小球电势能的最大值。
二、带电粒子在复合场中的偏转（运动的合成与分解）
（1）A球：平抛运动，B球：类平抛运动
高考物理人教一轮复习课件83带电粒子在复合场中的运动
(3)直接看不出是否要考虑重力的，在进行受力分析与运 动分析时，要由分析结果，先进行定性确定是否要考虑重力。
带电粒子在复合场中的运动分析
热身体验 2．(2013·济南第二次调研)如图所示，a、b是一对平行 金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中 间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感 应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存 在着匀强电场E。从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计 重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分 成3束。则下列判断正确的是( )
A．一定带正电 B．受到电场力的方向一定水平向右 C．从a到b过程，克服电场力做功 D．从a到b过程中可能做匀加速运动
[解析] 小球在复合场中做直线运动，受到重力、电场力 和洛伦兹力的作用，其只能做匀速直线运动(若变速，洛伦兹力 大小变化，重力和电场力不变，则合外力方向必然变化，电荷 将做曲线运动)，D错；小球带正电和负电都可以满足三力合力 为零，A错；匀速运动过程中，重力做正功，洛伦兹力不做 功，电场力必然做负功，C正确；电场力平衡重力与洛伦兹力 的合力，由于洛伦兹力大小不确定，重力与洛伦兹力的合力方 向就不确定，所以电场的方向不确定，B错。
A．物体带正电且逆时针转动 B．物体运动的过程中，机械能守恒，且机械能为 E＝12mv2
C．物体运动的过程中，重力势能随时间的变化关 系为Ep＝mgR1－cosRv t
D．物体运动的过程中，电势能随时间的变化关系 为Ep＝mgRcosRv t－1
[解析] 质量为m、带电荷量为q的物体在复合场内 做半径为R的匀速圆周运动，则重力等于电场力。匀速 圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，据左手定则判定物 体带正电且沿逆时针方向转动，选项A正确；物体运动 的过程中除重力做功外还有电场力做功，故机械能不守 恒，选项B错误；物体从轨迹最低点开始经时间t上升的
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解析：由左手定则可知带正电的离子受到向下的洛伦兹力作 用在B板积累，B板带正电，选项 A正确，选项B错误； UBA＝ Ed 由平衡条件有 Eq ＝ Bqv 得 UBA ＝ Bvd. 由此式可知，选项 C 、 D 正 确．
答案：ACD
3.如图为一“滤速器”装置的示意图．a、b为水平放置的平 行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O进 入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子
仍能沿水平直线 OO′运动，由O′射出．不计重力作用．可能达到
上述目的的办法是( )
A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里
B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里
C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外
D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外
解析：电子受电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，则电 子沿直线OO′通过该区域，若a板电势高于b板，电子受电场力向 上，则洛伦兹力向下，由左手定则可知，磁场应垂直纸面向里， 选项A正确，选项C错误；同理可知，选项D正确，选项B错误．
第三讲
带电粒子在复合场中的运动
基础自主温故
回扣教材 夯实基础 落实考点
一、复合场与组合场 [考点自清]
1．复合场与组合场
磁场 、重力场共存，或其中两种场共 (1) 复合场：电场、 ______
存．
(2) 组合场：电场和磁场各位于一定的区域内，并不重叠或 交替出现 ． 在同一区域，电场和磁场分时间段或分区域
静电场
磁场
qE 大小：F＝____ 方向：a.正电荷受力方向 相同 与场强方向_____ b.负电荷受力方向与场强 相反 方向_____ qvB 洛伦兹力F＝_____ 方向符合 左手 定则
[基础自测]
1．如图所示，质量为 m ，带电荷量为－ q 的微粒以速度 v与
水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面 向里．如果微粒做匀速直线运动．则下列说法正确的是( )
1．复合场中粒子重力是否考虑的三种情况
(1) 对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一 般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实 际物体，如带电小球、液滴、金属块等一般应当考虑其重力． (2) 在题目中有明确说明是否要考虑重力的，这种情况按题
C．1.3 m/s，a负、b正
B．2.7 m/s，a正、b负
D．2.7 m/s，a负、b正
解析：由左手定则可知，a 为正极、b 为负极，由 Bqv＝ U U Eq，E＝ d 可得 v＝Bd＝1.3 m/s，故选项 A 正确．
答案：A
考点探究讲练
考点深析 拓展延伸 详讲精练
一
带电粒子在组合场中的运动
2．带电粒子在复合场中的运动实例
装置 速度 选择 器 磁流 体发 电机 原理图 规律
ห้องสมุดไป่ตู้
E 若 qv0B＝qE，即 v0＝___ B ，粒
子做 匀速直线 运动
等离子体射入，受洛伦兹力偏 U 转，使两极带电，当 q d ＝qv0B 时，两极板间能达到最大电势 差 U＝ Bv0d
装置 电磁流 量计
原理图
之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是
匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在 某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略， 两触点间的电势差为 160 μV，磁感应强度的大小为 0.040 T．则 血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )
A．1.3 m/s，a正、b负
A．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用 B．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 2mg C．匀强电场的电场强度 E＝ q mg D．匀强磁场的磁感应强度 B＝ qv
解析：因为微粒做匀速直线运动，所以微粒所受合力为 零，受力分析如图所示，微粒在重力、电场力和洛伦兹力作 用下处于平衡状态，可知，qE＝mg，qvB＝ 2mg，得电场强 mg 2mg 度 E＝ q ，磁感应强度 B＝ ，因此 A 正确． qv
答案：A
二、带电粒子在复合场中的运动
[考点自清]
1．带电粒子在复合场中的运动分类
(1)静止或匀速直线运动
当带电粒子在复合场中所受 合外力为零 时，将处于静止状 态或匀速直线运动状态．
(2)匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与电场力大小 相等 ，方向 相反 时， 带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀 速圆周运动．
答案：AD
4.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉
的血流速度．电磁血流计由一对电极 a 和 b以及一对磁极 N 和 S构 成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接 触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所 示．
由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b
2．三种场的比较 项目 名称 重力场 力的特点 mg 大小：G＝___ 竖直向下 方向：__________ 功和能的特点 重力做功与 路径 无关 重力做功改变物体的 重力势能 ___________ 电场力做功与 路径 无关 qU W＝____ 电势能 电场力做功改变_______ 洛伦兹力不做功，不改变 动能 带电粒子的______
规律
U U 当 q d ＝qvB 时， 有 v＝_____ 流量 Bd ， d U 2 π Q＝Sv＝_______ 2 Bd
在匀强磁场中放置一个矩形截面的 载流导体， 当 磁场方向 与电流方 向垂直时，导体在与磁场、电流方 向都垂直的方向上出现了电势差 _______， 这种现象称为霍尔效应
(3)较复杂的曲线运动
当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方 向不在 同一条直线 上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的 运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．
(4)分阶段运动
带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动
情况随区域发生 成．
变化
，其运动过程由几种不同的运动阶段组
霍尔效 应
[基础自测]
2．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，
如图表示它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在磁场中有两 块金属板 A 、 B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，以下 说法正确的是( )
A．B板带正电 B．A板带正电 C．其他条件不变，只增大射入速度，UBA增大
D．其他条件不变，只增大磁感应强度，UBA增大
答案：ACD
3.如图为一“滤速器”装置的示意图．a、b为水平放置的平 行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔 O进 入a、b两板之间．为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b 间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子
仍能沿水平直线 OO′运动，由O′射出．不计重力作用．可能达到
上述目的的办法是( )
A．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里
B．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里
C．使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外
D．使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外
解析：电子受电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反，则电 子沿直线OO′通过该区域，若a板电势高于b板，电子受电场力向 上，则洛伦兹力向下，由左手定则可知，磁场应垂直纸面向里， 选项A正确，选项C错误；同理可知，选项D正确，选项B错误．
第三讲
带电粒子在复合场中的运动
基础自主温故
回扣教材 夯实基础 落实考点
一、复合场与组合场 [考点自清]
1．复合场与组合场
磁场 、重力场共存，或其中两种场共 (1) 复合场：电场、 ______
存．
(2) 组合场：电场和磁场各位于一定的区域内，并不重叠或 交替出现 ． 在同一区域，电场和磁场分时间段或分区域
静电场
磁场
qE 大小：F＝____ 方向：a.正电荷受力方向 相同 与场强方向_____ b.负电荷受力方向与场强 相反 方向_____ qvB 洛伦兹力F＝_____ 方向符合 左手 定则
[基础自测]
1．如图所示，质量为 m ，带电荷量为－ q 的微粒以速度 v与
水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面 向里．如果微粒做匀速直线运动．则下列说法正确的是( )
1．复合场中粒子重力是否考虑的三种情况
(1) 对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一 般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实 际物体，如带电小球、液滴、金属块等一般应当考虑其重力． (2) 在题目中有明确说明是否要考虑重力的，这种情况按题
C．1.3 m/s，a负、b正
B．2.7 m/s，a正、b负
D．2.7 m/s，a负、b正
解析：由左手定则可知，a 为正极、b 为负极，由 Bqv＝ U U Eq，E＝ d 可得 v＝Bd＝1.3 m/s，故选项 A 正确．
答案：A
考点探究讲练
考点深析 拓展延伸 详讲精练
一
带电粒子在组合场中的运动
2．带电粒子在复合场中的运动实例
装置 速度 选择 器 磁流 体发 电机 原理图 规律
ห้องสมุดไป่ตู้
E 若 qv0B＝qE，即 v0＝___ B ，粒
子做 匀速直线 运动
等离子体射入，受洛伦兹力偏 U 转，使两极带电，当 q d ＝qv0B 时，两极板间能达到最大电势 差 U＝ Bv0d
装置 电磁流 量计
原理图
之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是
匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在 某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略， 两触点间的电势差为 160 μV，磁感应强度的大小为 0.040 T．则 血流速度的近似值和电极a、b的正负为( )
A．1.3 m/s，a正、b负
A．微粒受电场力、洛伦兹力、重力三个力作用 B．微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用 2mg C．匀强电场的电场强度 E＝ q mg D．匀强磁场的磁感应强度 B＝ qv
解析：因为微粒做匀速直线运动，所以微粒所受合力为 零，受力分析如图所示，微粒在重力、电场力和洛伦兹力作 用下处于平衡状态，可知，qE＝mg，qvB＝ 2mg，得电场强 mg 2mg 度 E＝ q ，磁感应强度 B＝ ，因此 A 正确． qv
答案：A
二、带电粒子在复合场中的运动
[考点自清]
1．带电粒子在复合场中的运动分类
(1)静止或匀速直线运动
当带电粒子在复合场中所受 合外力为零 时，将处于静止状 态或匀速直线运动状态．
(2)匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与电场力大小 相等 ，方向 相反 时， 带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀 速圆周运动．
答案：AD
4.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉
的血流速度．电磁血流计由一对电极 a 和 b以及一对磁极 N 和 S构 成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接 触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所 示．
由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b
2．三种场的比较 项目 名称 重力场 力的特点 mg 大小：G＝___ 竖直向下 方向：__________ 功和能的特点 重力做功与 路径 无关 重力做功改变物体的 重力势能 ___________ 电场力做功与 路径 无关 qU W＝____ 电势能 电场力做功改变_______ 洛伦兹力不做功，不改变 动能 带电粒子的______
规律
U U 当 q d ＝qvB 时， 有 v＝_____ 流量 Bd ， d U 2 π Q＝Sv＝_______ 2 Bd
在匀强磁场中放置一个矩形截面的 载流导体， 当 磁场方向 与电流方 向垂直时，导体在与磁场、电流方 向都垂直的方向上出现了电势差 _______， 这种现象称为霍尔效应
(3)较复杂的曲线运动
当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方 向不在 同一条直线 上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的 运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．
(4)分阶段运动
带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动
情况随区域发生 成．
变化
，其运动过程由几种不同的运动阶段组
霍尔效 应
[基础自测]
2．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机，
如图表示它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在磁场中有两 块金属板 A 、 B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，以下 说法正确的是( )
A．B板带正电 B．A板带正电 C．其他条件不变，只增大射入速度，UBA增大
D．其他条件不变，只增大磁感应强度，UBA增大