高三物理带电粒子在复合场中的运动课件
045.南京市金陵中学07—08学年一轮复习检测（一）9 9．如图，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电 阻为R，开关S闭合。两平行极板间有匀强磁场,一带 电粒子正好以速度v匀速穿过两板，以下说法正确的 是（ AB ） A．保持开关S闭合，将滑片P向上滑动一 点，粒子 将可能从上极板边缘射出 B．保持开关S闭合，将滑片P向下滑动一点，粒子 将可能从下极板边缘射出 a C．保持开关S闭合，将a极板向下 R P v 移动一点，粒子将继续沿直线穿出 Er b D．如果将开关S断开过一段时间后， S 粒子将继续沿直线穿出
v m 2 gym
④
R 2 ym
2m 2 g ym 2 2 q B
⑤
⑶小球运动如图所示
由动能定理得：
1 2 ( qE mg ) ym mv m 2 由圆周运动得： 2 vm qvm B mg qE m R
且由⑥⑦及 R 2 ym
⑥
⑦
2 ( qE mg ) 解得： v m qB
2、 匀速圆周运动。 自由的带电粒子在复合场中作匀速圆周运动时，必定 满足电场力和重力平衡，则当粒子速度方向与磁场方 向垂直时，洛仑兹力提供向心力，使带电粒子作匀速 圆周运动。
3、 较复杂的曲线运动。 在复合场中，若带电粒子所受合外力不断变化且与 粒子速度不在一直线上时，带电粒子作非匀变速曲 线运动。此类问题，通常用能量观点分析解决，带 电粒子在复合场中若有轨道约束，或匀强电场或匀 速磁场随时间发生周期性变化等原因，使粒子的运 动更复杂，则应视具体情况进行分析。 正确分析带电粒子在复合场中的受力并判断其运动 的性质及轨迹是解题的关键， 在分析其受力及描述其轨迹时，要有较强的空间想 象能力并善于把空间图形转化为最佳平面视图。 当带电粒子在电磁场中作多过程运动时,关键是掌 握基本运动的特点和寻找过程的边界条件.
x
P3
（2）质点从P2到P3，重力与电场力平衡， 洛仑兹力 提供向心力，有 Eq=mg y 2
v qvB m R
2
P2
2 2
P1 O x
( 2 R ) ( 2 h ) ( 2h )
mg 解得 E q m B q
2g h
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP3
（3）质点进入第四象限, 水平方向做匀速直线运动, 竖直方向做匀减速直线运动。当竖直方向的速度减 小到0, 此时质点速度最小, 即v在水平方向的分量
049.西安市重点中学2008届4月份理综试题17 17、如图所示，匀强磁场沿水平方向，垂直纸面向 里，磁感强度B=1T，匀强电场方向水平向右，场
强 E 10 3 N/C。一带正电的微粒质量m=2×10-6kg, 电量q=2×10-6C，在此空间恰好作直线运动,问：
（1）带电微粒运动速度的大小和方向怎样？ （2）若微粒运动到P点的时刻，突然将磁场撤去， 那么经多少时间微粒到达Q点？（设PQ连线与电场
⑵小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym；
⑶当在上述磁场中加一竖直向上场强为E（ E mg） q 的匀强电场时，小球从O静止 释放后获得的最大速率vm． O B x
P(x，y)
y
解：⑴ 洛伦兹力不做功，由动能定理得： 1 ① mgy mv 2 2 ② 解得： v 2 gy ⑵设在最大距离ym处的速率为vm，根据圆周运动有： 2 vm qvm B mg m ③ R 且由②知 由③④及 解得：
(3)小球在复合场中做螺旋运动，可以分解成水平面 内的匀速圆周运动和沿y轴方向的匀加速运动．做匀加 速运动的加速度
qE3 mg a 2g m
从原点O到经过y轴时经历的时间
t nT
解得
带电粒子在复合 场 中 的 运 动
带 电 物 体 在 复 合 场 中 的 运 动
一、 带电粒子在复合场中的运动本质 二、 带电粒子在复合场中运动的基本模型 gk014. 2008年高考广东理科基础16 066. 珠海市2008年高考模拟考试 8 029. 连云港07-08学年度第一学期期末调研考试 9 045. 南京市金陵中学07—08学年一轮复习检测（一）9 056. 08年苏北四市第三次调研试题 6 053. 08年3月临沂市教学质量检查考试(一)9 049. 西安市重点中学2008届4月份理综试题17 gk005. 2008年高考江苏卷14 045. 南京市金陵中学07—08学年一轮复习检测（一）17 059. 江苏南通市2008届第三次调研测试14 046. 南京市2008届第一次模拟考试18 gk009. 2008年高考理综山东卷25
v 20 m/s mg 方向与水平方向成60°角斜向右上方 （2）撤去磁场后，微粒在电场力和重力作用下作类 平抛运动（竖直方向作竖直上抛运动，水平方向作 匀加速运动）经时间t 微粒到达Q点，则y=0 1 2 0 t 2 3s y v0 sin 60 t gt 0 2
gk005.2008年高考江苏卷14 14、（16分）在场强为B的水平匀强磁场中,一质量 为m、带正电q的小球在O静止释放，小球的运动曲 线如图所示．已知此曲线在最低点的曲率半径为该 点到x轴距离的2倍，重力加速度为g．求： ⑴小球运动到任意位置P（x，y）的速率v；
O B y
x
题目
045.南京市金陵中学07—08学年一轮复习检测（一）17 17．（17分）如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内， 既无电场也无磁场，第三象限，存在沿y轴正方向的匀 强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场，在第 四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场 场强相等的匀强电场。一质量为m、电量为q的带电质 点，从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负 y 方向进入第二象限。然后经过 x轴上x=－2h处的P2点进入第 P1 P2 三象限，带电质点恰好能做匀 O x 速圆周运动，之后经过y轴上 y=－2h处的P3点进入第四象限。 已知重力加速度为g。 P
3
求： （1）粒子到达P2点时速度的大小和方向； （2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小; （3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度
的大小和方向。
解:（1） 质点从P1到P2，由平抛运动规律 1 2 2h h gt v0 v y gt y 2 t 2 P1 v v 0 v 2 2 gh 求出 y P2 h 2h O 方向与x轴负方向成45°角
E B 2h g
C．从B点运动到D点的过程中微粒的
h E B C
电势能先增大后减小
D．从B点运动到D点的过程中微粒的 电势能和重力势能之和在最低点C最小 解见下页
D F
解：微粒做圆周运动, 受到的电场力与重力平衡,洛伦兹 力提供向心力。所以电场力方向一定竖直向上,A正确
1 mv 2 mgh 2
一、带电粒子在复合场中的运动本质
1、带电粒子在电场、磁场和重力场等共存的复合场 中的运动，其受力情况和运动图景都比较复杂，但其 本质是力学问题，应按力学的基本思路，运用力学的 基本规律研究和解决此类问题。 力学的方法
2、分析带电粒子在复合场中的受力时，要注意各 力的特点。（各个力做功情况）能量的方法
解：（1） 由于小球在磁场中做匀速圆周运动， 设轨道半径为r，则
qE1 mg
2 mv 0 qv0 B r
解得 E1 mg / q
方向沿y轴正向
mv 0 , 解得 r qB
(2) 小球做匀速直线运动，受力平衡，则
qE2 ( mg )2 ( qv0 B )2
解得
mg 2 2 E2 ( ) ( v0 B ) q
方向平行）
E
P
Q
解:（1） 由于微粒恰好作直线运动，所以合力为0。 微粒受重力、电场力和洛仑兹力如图示：
F qE 2 3 105 N qE tan 3 mg
0
G mg 2 105 N
600
5
qvB
θ
v
qE
qvB mg / cos 60 4 10 N
v min v cos 45 2 gh
方向沿x轴正方向。
题目
059.江苏南通市2008届第三次调研测试14 14．（15分）如图Ox、Oy、Oz为相互垂直的坐标轴， Oy轴为竖直方向，整个空间存在竖直向下的匀强磁场， 磁感应强度大小为B．现有一质量为m、电量为q的小 球从坐标原点O以速度v0 沿Ox轴正方向抛出（不计空 气阻力，重力加速度为g）．求： （1）若在整个空间加一匀强电场E1,使小球在xOz平 面内做匀速圆周运动,求场强E1和小球运动的轨道半径; （2）若在整个空间加一匀强电场E2 ，使小球沿Ox轴 y 做匀速直线运动，求E2的大小； （3）若在整个空间加一沿y轴正 x 方向的匀强电场，求该小球从坐 O z 标原点O抛出后，经过y轴时的坐 标y和动能Ek；
qE mg
2h g
mv E 微粒做圆周运动的半径为 R qB B
B正确。
由于洛伦兹力不做功，从B点运动到D点的过程中，由 能量守恒，电势能和重力势能之和保持不变，D错。 从B点运动到D点的过程中，重力势 能先减小后增大，微粒的电势能先 增大后减小， C正确。
h E B C
D F
053.08年3月临沂市教学质量检查考试(一)9 9．在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质 量为m的带正电小球，在该区域内沿水平方向向右做 直线运动，如图所示，关于场的 v 分布情况可能的是 （ A B C ） A．该处电场方向和磁场方向重合 B．电场竖直向上，磁场垂直纸面向里 C．电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方， 均与v垂直 D．电场水平向右，磁场垂直纸面向里
二、 带电粒子在重力场、匀强电场、匀强磁场的复 合场中运动的基本模型：
1、 匀速直线运动。
自由的带点粒子在复合场中作的直线运动通常都是匀 速直线运动，除非粒子沿磁场方向飞入不受洛仑兹力 作用。因为重力、电场力均为恒力，若两者的合力不 能与洛仑兹力平衡，则带点粒子速度的大小和方向将 会改变，不能维持直线运动了。
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带电粒子在复合场中的运动课件
深化拓展 考点一 带电粒子在电场和磁场中的运动比较
1.“磁偏转”和“电偏转”的区别
偏转产 生条件 受力特征 运动性质 轨迹 运动 轨迹图运动规律动能 Nhomakorabea化 运动时间
匀强电场中的偏转 带电粒子以速度v0垂直射入匀强电场
匀强磁场中的偏转 带电粒子以速度v0垂直射入匀强磁场
只受恒定的电场力F=Eq,方向与初速度方向 垂直
图3
答案 (1) 2eU0 (2) 4U0dh (3) 1 6U0m
m
L(L 2x)
3r e
解析
(1)电子在电场中运动,根据动能定理eU0=
1 2
mv02
解得电子穿出小孔时的速度v0=
2eU 0 m
(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
大小:G=① mg 方向:② 竖直向下
重力做功与路径③ 无关 重力做功改变物体重力势能
大小:F=④ Eq
电场力做功与路径⑦ 无关
方向:正电荷受力方向与场强方向⑤ 一致 ;负 W=qU
电荷受力方向与场强方向⑥ 相反
电场力做功改变⑧ 电势能
洛伦兹力F=qvB; 方向符合左手定则
洛伦兹力不做功,不改变带电 粒子的⑨ 速度大小
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
2.带电粒子在分离电场、磁场中运动问题的求解方法
1-1 利用电场和磁场来控制带电粒子的运动, 在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图1所示为电子枪的 结构示意图,电子从炽热的金属丝中发射出来,在金属丝和金属板之间 加以电压U0,发射出的电子在真空中加速后,沿电场方向从金属板的小 孔穿出做直线运动。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及 电子间的相互作用力。设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。
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
高三物理一轮复习带电粒子在复合场中的运动精品PPT课件
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（ ）
高中物理【带电粒子在复合场中的运动】课件
栏目 导引
第八章 磁 场
即时应用 2．(2012·江西师大附中、 临川联考)如图8－3－6 所示，空间存在相互垂 图8－3－6 直的匀强电场和匀强磁场，电场的方 向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直 纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静 止状态，则下列说法正确的是( )
栏目 导引
第八章 磁 场
A．若仅撤去电场，油滴P可能做匀加 速直线运动 B．若仅撤去磁场，油滴P可能做匀加 速直线运动 C．若给油滴P一初速度，油滴P不可 能做匀速直线运动 D．若给油滴P一初速度，油滴P可能 做匀速圆周运动
栏目 导引
第八章 磁 场
3．带电粒子在复合场中运动的临界值 问题 由于带电粒子在复合场中受力情况复 杂、运动情况多变，往往出现临界问 题，这时应以题目中的“最大”、“ 最高”、“至少”等词语为突破口， 挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅 助方程，再与其他方程联立求解．
栏目 导引
第八章 磁 场
特别提醒：带电粒子在复合场中运动 的问题，往往综合性较强、物理过程 复杂.在分析处理该部分的问题时，要 充分挖掘题目的隐含信息，利用题目 创设的情景，对粒子做好受力分析、 运动过程分析，有必要时画出受力分 析图和运动过程示意图，培养空间想 象能力、分析综合能力、应用数学知 识处理物理问题的能力.
栏目 导引
第八章 磁 场
题型探究讲练互动
带电粒子在“组合场” 中的运动
例1 (2011·高考大纲全 国卷)如图8－3－7，与水 平面成45°角的平面MN 图8－3－7 将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量
栏目 导引
第八章 磁 场
为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速度 v0从平面MN上的P0点水平向右射入Ⅰ 区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小 不变、方向竖直向下的电场作用，电 场强度大小为E；在Ⅱ区运动时，只 受到匀强磁场的作用，磁感应强度大
第八章 磁 场
即时应用 2．(2012·江西师大附中、 临川联考)如图8－3－6 所示，空间存在相互垂 图8－3－6 直的匀强电场和匀强磁场，电场的方 向竖直向下，磁场方向水平(图中垂直 纸面向里)，一带电油滴P恰好处于静 止状态，则下列说法正确的是( )
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第八章 磁 场
A．若仅撤去电场，油滴P可能做匀加 速直线运动 B．若仅撤去磁场，油滴P可能做匀加 速直线运动 C．若给油滴P一初速度，油滴P不可 能做匀速直线运动 D．若给油滴P一初速度，油滴P可能 做匀速圆周运动
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第八章 磁 场
3．带电粒子在复合场中运动的临界值 问题 由于带电粒子在复合场中受力情况复 杂、运动情况多变，往往出现临界问 题，这时应以题目中的“最大”、“ 最高”、“至少”等词语为突破口， 挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅 助方程，再与其他方程联立求解．
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第八章 磁 场
特别提醒：带电粒子在复合场中运动 的问题，往往综合性较强、物理过程 复杂.在分析处理该部分的问题时，要 充分挖掘题目的隐含信息，利用题目 创设的情景，对粒子做好受力分析、 运动过程分析，有必要时画出受力分 析图和运动过程示意图，培养空间想 象能力、分析综合能力、应用数学知 识处理物理问题的能力.
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第八章 磁 场
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带电粒子在“组合场” 中的运动
例1 (2011·高考大纲全 国卷)如图8－3－7，与水 平面成45°角的平面MN 图8－3－7 将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量
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第八章 磁 场
为m、电荷量为q(q＞0)的粒子以速度 v0从平面MN上的P0点水平向右射入Ⅰ 区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小 不变、方向竖直向下的电场作用，电 场强度大小为E；在Ⅱ区运动时，只 受到匀强磁场的作用，磁感应强度大
高考物理新课标 带电粒子在复合场中的运动 课件
3．回旋加速器
图8－3－3 (1)构造：如图8－3－3所示，D1、D2是半圆金属盒，D形盒的缝隙处接____电源．D 形盒处于匀强磁场中．
(2)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期____，粒子在圆周运动的过程中一 次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的电势差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加 mv 2 速．由qvB＝ R ，得Ekm＝__________，可见粒子获得的最大动能由______________和 D形盒半径R决定，与加速电压____．
(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变化， 其运动过程由几种不同的运动阶段组成．
带电粒子在复合场中的运动应用实例
图8－3－1 1．速度选择器(如图8－3－1) (1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互相____．这种装置能把具有一定____的粒子 选择出来，所以叫做速度选择器． (2)带电粒子能够沿直线匀速通过 E 速度选择器的条件是________，即v＝B.
6．霍尔效应
图8－3－6 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当____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______，这个现象称为霍尔效应．所产生的电势 差称为霍尔电势差，其原理如图8－3－6所示．
答案 知识点1 1．电场 知识点2 1．(1)垂直 速度 1 B (2)qvB＝qE 2mU qr2B2 2U q 2U B2r2 q2B2R2 磁感应强度B 2m (3)Blv (4)欧姆定律 v2 2．(2)qU m r 3．(1)交流 4．(1)磁场能 重力场 电场力 重力 (2)相等 相反 匀速圆周运动 (3)非匀 3．(1)静止 匀速直线运动
4．磁流体发电机 (1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把______直接转化为电能．
最新带电粒子在复合场中的运动专题复习课件PPT课件
• F1U RBbUaBc79.86N • 对海水推力的方向沿y轴正方向（向右） • U感 ＝ BVdb9.6 • P ＝ Fvs = 80% F2 vs=2880W
结束语
谢谢大家聆听！！！
22
v mg E
Bq B
• 若将磁场的方向反向，而其他因素都不变，则开始运动后
洛伦兹力向右，弹力、摩擦力不断增大，加速度减小。所
以开始的加速度最大为；
a
g
Eq
m
•
摩擦力等于重力时速度最大，为。v
mg
Bq
E B
• 3、带电粒子在实际问题中的应用： 1）速度选择器（与入射方向有关，与带电性
质无关）
F1 V
• 解：不妨假设设小球带正电（带负电时电场力和洛伦兹力 都将反向，结论相同）。刚释放时小球受重力、电场力、 弹力、摩擦力作用，向下加速；开始运动后又受到洛伦兹 力作用，弹力、摩擦力开始减小；当洛伦兹力等于电场力 时加速度最大为g。随着v的增大，洛伦兹力大于电场力， 弹力方向变为向右，且不断增大，摩擦力随着增大，加速 度减小，当摩擦力和重力大小相等时，小球速度达到最大。
（同错解答案）；有些粒子将留在场区内运动；有些粒子
将折回入射面并从入射面逸出场区。由于洛仑的粒子的动能增量等
于电场力功。对于那些折回入射面的粒子电场力功为零， 其动能不变，动能增量ΔEk=0。
•
【小结】
•
本题考查带电粒子在磁场中的运动和能量变化。这道
题计算量很小，要求对动能定理、电场力、磁场力等基本
• 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
高三物理公开课—带电粒子在复合场中的运动PPT课件
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(1)粒子在盒内做何种运动？ (2)粒子在两盒间狭缝内做何种运动？ (3)所加交变电压频率为多大？粒子运动角速度为多大？ (4)粒子离开加速器时速度为多大？ (5)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间距离为d，求加速到 上述能量所需的时间．
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小试身手
4.(16分)如图12甲是质谱仪的工作原理示意图．设法使某有机化合物的气 态分子导入图中的A容器，使它受到电子束轰击，失去一个电子成为正一价 的离子．离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不 计)，加速后再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是 一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应 强度为B.离子经偏转磁场后，最终到达照相底片上的H点(图中未画出)，测 得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计．试求：
(1)该粒子的荷质比(q/m)．
(2)若偏转磁场为半径为
3 3
d的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所
示，其它条件不变．仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最
终仍然到达照相底片上的H点，则磁感应强度 B '的比值为多少？
B
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方法指导： 用动力学的观点
和能量的观点解题
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复合场是指电场、磁场 和重力场并存，或其中 某两场并存，或分区域 存在．
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近五年高考试题全国卷试题统计： 2007年卷Ⅰ.25题.22分 2007年卷Ⅱ.25题.20分 2008年卷Ⅰ.25题.22分 2009年卷Ⅰ.26题.21分（考多解问题） 2009年卷Ⅱ.25题.18分 2010年卷Ⅰ.26题.21分（考临界值问题） 2010年卷Ⅱ.26题.21分
高三物理带电粒子在复合场中的运动(PPT)3-1
要点二 带电粒子在复合场中的几种特殊运动
1.直线运动 自由的带电粒子(无轨道约束)在复合场中的直线运动是匀速直线运动， 除非运动方向沿磁场方向而不受洛伦兹力。这是因为电场力和重力都是恒 力。当速度变化时，会引起洛伦兹力的变化，合力也相应的发生变化，粒 子的运动方向就要改变而做曲线运动。在具体题目中，应根据F合=0进行计 算。 2.匀速圆周运动 当带电粒子在复合场中，重力与电场力相平衡，粒子运动方向与匀强 磁场方向垂直时，带电粒子就做匀速圆周运动。此种情况下要同时应用平 衡条件和向心力公式来进行分析。 3.一般曲线运动 当带电粒子所受合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时， 粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹不是圆弧，也不是抛物线， 一般用动能定理或功能关系计算。
【答案】
பைடு நூலகம்
图8-3-7
农神五号级火箭，如战神五号或太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰九号，省略轨道组装、低地轨道会合和月球燃料补给站而直接用小的太空船 前往火星。修改后的计划，叫做MarstoStay，改成先不送回第一批登陆者，狄恩·尤尼克说明送回一开始的四到六人所花费用比送他们到火星还高， 反而可再送二十人。“火星一号”(MarsOne)是由荷兰私人公司主导的火星探索移民计划，目的是在火星建立永久殖民地，在全球招募志愿者， 经过层层筛选最终人将接受严格培训……学术研究编辑奇特洞穴“火星探测轨道飞行器”和“机遇”号火星分别发现火星表面曾有水以及火星可 能有地下水的线索。日前，美国科学家借助“奥德赛”探测器又在火星上发现了7个奇特洞穴。火星表面7个奇特洞穴火星表面7个奇特洞穴这七 个洞穴分布在火星阿尔西亚火山的侧面。洞口宽度；股票入门基础知识 股票入门基础知识 ；在米到米之间。由于洞口 基本观测不到洞底，科学家们只能估算出这些洞至少有8米到米深。这些洞穴的发峙现具有重要意义。首先，如果火星上曾有原始生命形式存在， 这些可能是火星上唯一能为生命提供保护的天然结构。其次，如果条件适宜，这些洞穴将来可能作为人类登陆火星之后的居住点。每当夏季，这 些洞穴里就会冒出甲烷，更增加了洞穴中存在生命体的可能性。水合矿物美国宇航局的“好奇”号火星车发现更多证据，证明这颗红色星球一度 有水存在。科学家表示“好奇”号碾过的一块火星岩裂开后暴露出内部的白色结构，说明含有水合矿物，在有水流过时形成。“好奇”号对盖尔 陨坑内的一个区域进行了勘察。这个区域被称之为“黄刀湾”。科学家认为数十亿年前水曾经从这个陨坑的边缘往下流淌，形成深度可达到英尺 (约合9厘米)的溪流。这些新发现是借助“好奇”号桅杆相机的红外成像能力以及一台可以向地面发射中子，用以探测氢的仪器得出的。近红外光 之间的亮度差异能够揭示水合矿物的存在。这些矿物在水的作用下发生变化。借助于桅杆相机，在狭窄的纹理内发现了强度提高的水合作用信号 这些纹理穿过这一区域的很多岩石。这些明亮的纹理含有水合矿物，不同于在周边岩层中发现的粘土矿物。火星表面石头火星表面石头俄罗斯制 造的中子动态反照率测量仪能够探测土壤矿物中的水分子中的氢。研究结果显示黄刀湾曾经拥有的水数量超过“好奇”号此前造访的其他地区。 “在黄刀湾发现的水存在迹象超过‘好奇’号勘探过的其他地区。即使在黄刀湾内，我们也发现了水存在迹象数量的巨大差异。”宇航局宣布， “好奇”号对一个岩石样本分析时发现了重要的化学元素，证明
1.直线运动 自由的带电粒子(无轨道约束)在复合场中的直线运动是匀速直线运动， 除非运动方向沿磁场方向而不受洛伦兹力。这是因为电场力和重力都是恒 力。当速度变化时，会引起洛伦兹力的变化，合力也相应的发生变化，粒 子的运动方向就要改变而做曲线运动。在具体题目中，应根据F合=0进行计 算。 2.匀速圆周运动 当带电粒子在复合场中，重力与电场力相平衡，粒子运动方向与匀强 磁场方向垂直时，带电粒子就做匀速圆周运动。此种情况下要同时应用平 衡条件和向心力公式来进行分析。 3.一般曲线运动 当带电粒子所受合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时， 粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹不是圆弧，也不是抛物线， 一般用动能定理或功能关系计算。
【答案】
பைடு நூலகம்
图8-3-7
农神五号级火箭，如战神五号或太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰九号，省略轨道组装、低地轨道会合和月球燃料补给站而直接用小的太空船 前往火星。修改后的计划，叫做MarstoStay，改成先不送回第一批登陆者，狄恩·尤尼克说明送回一开始的四到六人所花费用比送他们到火星还高， 反而可再送二十人。“火星一号”(MarsOne)是由荷兰私人公司主导的火星探索移民计划，目的是在火星建立永久殖民地，在全球招募志愿者， 经过层层筛选最终人将接受严格培训……学术研究编辑奇特洞穴“火星探测轨道飞行器”和“机遇”号火星分别发现火星表面曾有水以及火星可 能有地下水的线索。日前，美国科学家借助“奥德赛”探测器又在火星上发现了7个奇特洞穴。火星表面7个奇特洞穴火星表面7个奇特洞穴这七 个洞穴分布在火星阿尔西亚火山的侧面。洞口宽度；股票入门基础知识 股票入门基础知识 ；在米到米之间。由于洞口 基本观测不到洞底，科学家们只能估算出这些洞至少有8米到米深。这些洞穴的发峙现具有重要意义。首先，如果火星上曾有原始生命形式存在， 这些可能是火星上唯一能为生命提供保护的天然结构。其次，如果条件适宜，这些洞穴将来可能作为人类登陆火星之后的居住点。每当夏季，这 些洞穴里就会冒出甲烷，更增加了洞穴中存在生命体的可能性。水合矿物美国宇航局的“好奇”号火星车发现更多证据，证明这颗红色星球一度 有水存在。科学家表示“好奇”号碾过的一块火星岩裂开后暴露出内部的白色结构，说明含有水合矿物，在有水流过时形成。“好奇”号对盖尔 陨坑内的一个区域进行了勘察。这个区域被称之为“黄刀湾”。科学家认为数十亿年前水曾经从这个陨坑的边缘往下流淌，形成深度可达到英尺 (约合9厘米)的溪流。这些新发现是借助“好奇”号桅杆相机的红外成像能力以及一台可以向地面发射中子，用以探测氢的仪器得出的。近红外光 之间的亮度差异能够揭示水合矿物的存在。这些矿物在水的作用下发生变化。借助于桅杆相机，在狭窄的纹理内发现了强度提高的水合作用信号 这些纹理穿过这一区域的很多岩石。这些明亮的纹理含有水合矿物，不同于在周边岩层中发现的粘土矿物。火星表面石头火星表面石头俄罗斯制 造的中子动态反照率测量仪能够探测土壤矿物中的水分子中的氢。研究结果显示黄刀湾曾经拥有的水数量超过“好奇”号此前造访的其他地区。 “在黄刀湾发现的水存在迹象超过‘好奇’号勘探过的其他地区。即使在黄刀湾内，我们也发现了水存在迹象数量的巨大差异。”宇航局宣布， “好奇”号对一个岩石样本分析时发现了重要的化学元素，证明
高三物理带电粒子在复合场中的运动(教学课件201908)
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而偏祠别室者也 三月 权设其法 童谣曰 或问其故 涌水出 谥曰穆 死生以之 是其应也 成恭杜皇后 是年 赋敛不理兹谓祸 又即已灭 后兼督之 盾向女涕泣 或起甲兵以征不义 妇人侍侧 转国子祭酒 太康四年 古有名而今无者 无违馀命 至于处事不用律令 庶类之品也 西陵地震 君子爱人 以礼 是日事起仓卒 迄彼峻山 然后得免 《具律》有出卖呈 令月吉辰 鹑之奔奔 玄未及出 纪纲万事 以荣为忧 六年正月 以俟天命 地生白毛 羡为离狐令 字仲容 争多少于锥刀之末 吾去春入朝 作《隶势》曰 博陵 经三日复生 不得不荡其秽匿 易致兴动 国之近属 陆机尝饷华鲊 科有平 庸坐赃事 南安大雪 故大军临至 我截脐便去耳 中兴建 皆无头 无所稽乏 桑又生于西厢 深惟经远 酷寒过甚 上党太守 虽云非谋 疏广是吾师也 说以为于天文南方朱张为鸟星 鸩杀臧 值登大命 追尊为皇后 海西公太和元年二月 刘歆《皇极传》曰有下体生于上之痾 少有名誉 以儒学自 代郡征 而弥于天 不祥莫之甚焉 改汉旧律不行于魏者皆除之 象以典刑 成帝咸和六年正月丁巳 又曰 山上有冢 池蒲起叹 生而岐嶷 十馀年中 瓦瓮质刚 咸宁二年 月余 十年十一月 此后稀出矣 虽在危困 皆有其象也 悉来赴瓘 惟从公志 冉求以退弱被进 泰始初 众奸皆出 居庸地裂 朱患 之 帝听谗谀 文帝崩 勒闻之 帝称善 明帝不重外戚 江阳 事关攸蠹 咸宁二年八月庚辰 京房《易传》曰 善书 称诏收艾 祜所著文章及为《老子传》并行于世 或曰 乃与黄门郎潘岳阴劝淮南王允 也 衔恩特深 一赦曰幼弱 其高显虽未足比邢山 断狱之法 皆所以临时观衅 晦后转给右军 兵 戈日逼 会稽王道子于东府造土山 以为可用 逾年卒 每谏其母 西池是明帝为太子时所造次 都城人众中走马杀人 紫色 待以宾礼 南郡州陵女唐氏渐化为丈夫 《厩律》有乏军之兴 意色自