第4讲电磁场复合场分解
电场磁场复合场ppt课件
vt vx 2gl
qE
E
P1
O
P2
mg
F合
例7、一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为 d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为 Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带 异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量 都为q，杆长为l，且l<d。现将它们从很远处移到电 容器内两板之间，处于图示的静止状态（杆与板面 垂直），在此过程中电场力对两个小球所做总功的 大小等于多少？（设两球移动过程中极板上电荷分
（不计重力），从y轴上的P点以初速度v0垂直 于电场方向进入电场。经电场偏转后，沿着
与x轴正方向成45°角方向进入磁场，并能返
回到原出发点P.
3)电子从P点出发经多长时间第一次返回P点。
电场磁场复合场
5
y
v0
O qE
x
qBv
v
解题感悟：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
点和寻找过程间的电场边磁场复界合场关联关系.
实际应用 • 示波器 • 回旋加速器 • 质谱仪 • 显像管
1
带电 粒子 在电 磁场 中的 运动
在电 场中 的运 动
在磁 场中 的运 动
在复 合场 中的 运动
直线运动： 如用电场加速或减速粒子
偏转：类平抛运动，一般分解成两个分运动
匀速圆 以点电荷为圆心运动或受装置约束
周运动：
k Qq R mv 2
解：（1）由 qvB=mv2 /R E=1/2×mv2
高三复习复合场35页PPT
ABC场荷．．．．中A有金下有板电属述两带流 板说块正从A法金电、b正属经B确板间用的A的电、是电器B(场流，B方向这D向a)时向金下属板上就+电源聚--++-集-+ 了电
D．等离子体发生偏转的原因是离子所受的洛伦 兹力大于所受的电场力
解析：据左手定则判断带正电微粒向下偏 转，故B极带正电，即B极电势高，电流 从b流向a，电场方向向上．
• 答案：BD
• 如图(b)，运动电荷在磁场中受洛伦兹力 发生偏转，正负离子分别到达B、A极板， (B板为电源正极，故电流方向从B经R到 A)使A、B板间存在匀强电场，并在电场 力作用下偏转减弱，直至当等离子体不 发生偏转即匀速穿过时，有qvB＝Eq.
P209例1 如图所示，回旋加速器D形盒的半径 为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子， 使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出．
解：（1）质子在加速电场 中由静止加速，根据动能 定理有：
Ek=eU
• 解析：(2)带电粒子在磁场中运动，当半径达到 D形盒的半径时动能最大，由牛顿第二定律有: evB＝
一、带电粒子在复合场中的运动 1．复合场：电场 、 磁场和重力场并存或两种场并存，或
分区域存在．粒子在复合场中运动时，要考虑 电场力、 磁场力的作用，有时也要考虑重力的作用．
2．带电粒子在复合场中的运动状态 (1)当带电粒子所受合外力为零时，将在复合场中静止或
做 匀速直线运动． (2) 电场、磁场和重力场并存，带电粒子做匀速圆周运动， 必然由洛伦兹力提供向心力，而重力和电场力平衡。
（3）.交流电变化的周期与粒子在磁场中做圆周运 动周期相等：
《高三复习复合场》课件
概念和定义
解释电磁波的基本概念和定义。
特性和光
讨论电磁波的特性，并说明与光 的关系。
传播
介绍电磁波的传播方式和规律。
总结
回顾本次课程的重要概念和公式，总结要点，并提出问题以引导下一步的学习计划。
参考资料
以下是本次课程使用的教材、文献等参考资料： • 教材《物理学导论》 • 《电磁场与电磁波》论文 • 《高中物理学习指南》 • 其他相关文献和网址
场模型
我们将介绍各种场模型，包括静电场、磁场和电 势场，并解释它们的定义和性质。
实例演示
通过简单的电场指的是由静止的电荷所产生的电场。我们将介绍静电场的定义、高斯定理以及其在真实世界中的应用。
1
定义
讲解静电场的基本概念和性质。
高斯定理
2
介绍高斯定理，并讨论其在静电场中的
磁场
磁场是由电流、电荷和磁性物质引起的力的作用区域。我们将介绍磁场的概念、安培定理和毕奥-萨伐尔定律， 以及电磁感应的原理。
1 概念和定义
讲解磁场的基本概念和性 质。
2 安培定理和毕奥-萨
伐尔定律
3 电磁感应
介绍电磁感应的原理和应
解释安培定理和毕奥-萨伐
用。
尔定律，并说明其应用。
电磁波
电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的传播能量的波动现象。我们将介绍电磁波的概念、特性以及与光的关 系。
《高三复习复合场》PPT 课件
本PPT课件将引导您深入了解复合场的概念和应用，帮助您更好地理解和掌握 高三复习的重要内容。
引言
本次课程的目标是介绍复合场，并探讨其在物理学中的重要性和应用。我们将深入讨论静电场、电势场、磁场 和电磁波等概念。
什么是复合场
电磁场复合场[详细讲解]
![电磁场复合场[详细讲解]](https://img.taocdn.com/s3/m/37bdedd009a1284ac850ad02de80d4d8d15a01d0.png)
复合场三种场力的特点1.1重力的特点：其大小为mg ，方向竖直向下；做功与路径无关，与带电粒子的质量及起、讫点的高度差有关1.2电场力的特点：大小为qE ，方向与E 的方向及电荷的种类有关；做功与路径无关，与带电粒子的带电量及起、终点的电势差有关1.3洛伦兹力的特点：大小与带电粒子的速度、磁感应强度、带电量及速度与磁感应强度间的夹角有关，方向垂直于B 和V 决定的平面；无论带电粒子在磁场中做什么运动，洛伦兹力都不做功电场与磁场分开的题型：【例1】如图9所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场．左侧匀强电场的场强大小为E 、方向水平向右，电场宽度为L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里．一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程．求： （1）中间磁场区域的宽度d ;（2）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t.【例2】如图所示，在坐标系Oxy 的第一象限中在在沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E 。
在其它象限中在在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，A 是y 轴上的一点，它到坐标原点O 的距离为h ；C 是x 轴上的一点，到O 点的距离为l ，一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域，继而通过C 点进入磁场区域，并再次通过A 点，此时速度方向与y 轴正方向成锐角。
不计重力作用。
试求：（1）粒子经过C 点时速度的大小和方向；（2）磁感应强度的大小B 。
【例3】如图，在宽度分别为1l 和2l的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。
一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的P 点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q 点射出。
2024届高考物理一轮复习课件：磁场-复合场之叠加场(独立性)
磁场 — 复合场7（叠加场：常规运动）
【 例题3】如图1所示，在两个立方体空间内存在不同的电、磁场分布，以O为坐标原点，建立如图2所示的空间直角坐
标系。在左侧的立方体空间内存在沿z轴正方向的匀强电场，在右侧的立方体空间存在沿y轴正方向的匀强电场和沿z轴正
方向的匀强磁场，在D处沿x轴正方向射入质量m=0.001kg、带电荷量为+q=0.1C的带正电小球，小球初速度v0=1m/s。已 知电场强度大小均为E=0.1N/C。立方体边长L=0.1m，重力加速度g=10m/s2、沿y轴负方向。
微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为ma、mb、mc。a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右
做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。则( B ) a : ma g qE b : mb g qE qvB
A．ma＞mb＞mc B．mb＞ma＞mc C．mc＞ma＞mb D．mc＞mb＞ma
C．小球运动过程中机械能守恒 D．小球到Q点后将沿着曲线QPO回到O点
总结：
1.匀速直线：三力共线或共面平衡；2.匀速圆周：电场力与重力平衡；3.一般曲线：电场力和重力合力改变速度大小；
磁场 — 复合场7（叠加场：常规运动）
【 例题2】如图所示，坐标系xOy位于竖直面内，在其第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为
c : mc g qvB qE
（3）如图，空间存在竖直向上的匀强电场和水平的匀强磁场(垂直纸面向里)。一带正电小球从O点静止释放后，运动轨
迹如曲线OPQ所示，其中P为运动轨迹中的最高点，Q为与O同一水平高度的点。则( A )
A．小球运动过程中受到的洛伦兹力先增大后减小 B．小球运动过程中电势能先增加后减少
B=0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E= 2N/C ．在其第一象限空间有沿y轴负方向的、场强大小也为E的匀
最新-2018高三物理一轮复习 第八章磁场第4讲带电粒子在复合场中的运动课件 精品
如下图，空间内存在水平向右的匀强电场，在虚线 MN的右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场， 一质量为m、带电荷量为＋q的小颗粒自A点由静止开始运 动，刚好沿直线运动至光滑绝缘的水平面C点，与水平面 碰撞的瞬间小颗粒的竖直分速度立即减为零，而水平分速 度不变，小颗粒运动至D处刚好离开水平面，然后沿图示 曲线DP轨迹运动，AC与水平面夹角α＝30°，重力加速度 为g，求：
E＝Ul0① qE＝ma② 12l＝12at20③ 联立①②③式，解得两板间偏转电压为
1 (2)2t0
时刻进入两板间的带电粒子，前12t0
时间在电场中
偏转，后12t0 时间两板间没有电场，带电粒子做匀速直线运
动．
带电粒子沿 x 轴方向的分速度大小为
v0＝tl0⑤ 带电粒子离开电场时沿 y 轴负方向的分速度大小为
()
(4)若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电
子以速度v0沿垂直于电场和磁场的方向，从两极正中央射
入，电子将
()
【解析】 不难看出本题的四个小题都是根据发散思 维方法设计的．为解本题，必须从分析带电粒子在互相正 交的匀强电场和匀强磁场中的受力情况入手．
设带电粒子的质量为m，带电荷量为q，匀强电场强度 为E、匀强磁场的磁感应强度为B.带电粒子以速度v垂直射 入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中时，若粒子带正电， 则所受电场力方向向下，大小为qE；所受磁场力方向向上， 大小为Bqv.沿直线匀速通过时，显然有Bqv＝qE，v＝ ， 即匀速直线通过时，带电粒子的速度与其质量、电荷量无 关．如果粒子带负电，电场方向向上，磁场力方向向下， 上述结论仍然成立．所以(1)(2)两小题应选择A.
第4讲 专题 带电粒子在复合场中的运动
一、复合场 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． 二、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 止状态或做匀速直线运动．
电磁复合场
3.3 复合场（一）【例题选讲】例1 如图1-3-27所示，在x 轴上方有一匀强电场，场强大小为E ，方向竖直向下，在x 轴下方有一匀强磁场，磁感强度为B ，方向垂直纸面向里．在x 轴上有一点p ，离原点距离为a ，现有一带电量为正q ，质量为m 的粒子，从静止开始释放后，能经过p 点，试讨论释放点坐标x 、y 应满足什么关系？（E 、B 均在x >0区域，粒子重力不计）例2 如图1-3-28，abcd 是一个正方形的盒子，在cd 边的中点有一小孔e ，盒子中存在着沿ad 方向的匀强电场，场强大小为E ，一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子，粒子的初速度为v 0，经电场作用后恰好从e 处的小孔射出，现撤去电场，在盒 子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B (图中未画出)，粒子仍恰好从e 孔射出(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计)．问：⑪所加的磁场的方向如何?⑫电场强度E 与磁感应强度B 的比值为多大?例3 如图1-3-29所示，一束具有各种速率的两种质量数不同的一价铜离子，水平地经过小孔S 1射入互相垂直的匀强电场（E ＝1.0×105V/m ）和匀强磁场（B 1＝0.4T ）区域，问：速度多大的一价铜离子，才能通过S 1小孔正对的S 2小孔射入另一匀强磁场（B 2＝0.5T ）中，如果这些一价铜离子在匀强磁场B 2中发生偏转后，打在小孔S 2正下方的照相底片上，感光点到小孔S 2的距离分别为0.654m 和0.674m ，那么对应的两种铜离子的质量数各为多少？假设一个质子的质量m p 是1.66×10－27kg ，不计重力．1．在平行金属板间，有如图1-3-31所示的相互正交的匀强电场的匀强磁场．α粒子以速度v 0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能沿直线匀速通过．供下列各小题选择的答案有： A ．不偏转 B ．向上偏转 C ．向下偏转 D ．向纸内或纸外偏转⑪若质子以速度v 0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向 射入时，将( )⑫若电子以速度v 0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时，将( ) ⑬若质子以大于的v 0速度，沿垂直于匀强电场和匀强磁场的方向从两板正中央射入，将( )⑭若增大匀强磁场的磁感应强度，其它条件不变，电子以速度v 0沿垂直于电场和磁场的方向，从两板正中央射入时，将 ( )2．如图1-3-32所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零．C 点是运动的最低点，以下说法中正确的是 （ ）b图1-3-28B 2SA ．液滴一定带负电B ．液滴在C 点动能最大C ．液滴受摩擦力不计，则机械能守恒D ．液滴在C 点的机械能最小3．如图1-3-33，在正交的匀强电磁场中有质量、电量都相同的两滴油．A 静止，B 做半径为R 的匀速圆周运动．若B 与A 相碰并结合在一起，则它们将 ( ) A ．以B 原速率的一半做匀速直线运动 B ．以R /2为半径做匀速圆周运动 C ． R 为半径做匀速圆周运动D ．做周期为B 原周期的一半的匀速圆周运动4．有一带电量为q ，重为G 的小球，由两竖直的带电平行板上方自由落下，两板间匀强磁场的磁感强度为B ，方向如图1-3-34，则小球通过电场、磁场空间时( )A ．一定作曲线运动B ．不可能作曲线运动C ．可能作匀速运动D ．可能作匀加速运动5．足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为α和β（α＜β，如图1-3-35所示，加垂直于纸面向里的磁场，分别将质量相等，带等量正、负电荷的小球a 和b ，依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在槽上的运动，下列说法中正确的是 ( ) A ． 在槽上a 、b 两球都做匀加速直线运动，a a ＞a b B ． 在槽上a 、b 两球都做变加速直线运动，但总有a a ＞a b C ．a 、b 两球沿直线运动的最大位移分别为S a 、S b ，则S a ＜S bD ． a 、b 两球沿槽运动的时间分别为t a 、t b ，则t a ＜t b6．如图1-3-36所示，一个质量为m 的带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动，那么该液滴( ) A ．一定带正电，且沿逆时针方向转动 B ．一定带负电，且沿顺时针方向转动 C ．一定带负电， 绕行方向不明D ．带什么电，绕行方向不确定8．如1-3-38图，光滑绝缘细杆MN 处于竖直平面内，与水平面夹角为37°，一个范围较大的磁感强度为B 的水平匀强磁场与杆垂直，质量为m 的带电小球沿杆下滑到图中的P 处时，向左上方拉杆的力为0.4mg ，已知环带电量为q ．求⑪环带何种电荷？ ⑫环滑到P 处时速度多大？ ⑬在离P 多远处环与杆之间无弹力作用？9．在真空中同时存在着竖直向下的匀强电场和水平方向的匀强磁场，如图1-3-39所示，有甲、乙两个均带负电的油滴，电量分别为q 1和q 2，甲原来静止在磁场中的A 点，乙在过A 点的竖直平面内做半径为r 的匀速圆周运动．如果乙在运动过程中与甲碰撞后结合成一体，仍做匀速圆周运动，轨迹如图所示，则碰撞后做匀速圆周运动的半径是多大？原来乙做圆周运动的轨迹是哪一段？假设甲、乙两油滴相互作用的电场力很小，可忽略不计．图1-3-36图1-3-38图1-3-34图1-3-39AE10.如图1-3-40所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0.1 kg.带电量为q =0.5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动.当物体碰到板R 端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4.求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2； （3）磁感应强度B 的大小； （4）电场强度E 的大小和方向.3．4 复合场（二）【例题选讲】例1 设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场．已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E =4.0V/m ，磁感应强度的大小B =0.15T ．今有一个带负电的质点以=υ20m/s 的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q 与质量之比q/m 以及磁场的所有可能方向．例2 一带电液滴在如图1-3-42所示的正交的匀强电场和匀强磁场中运动．已知电场强度为E ，竖直向下；磁感强度为B ，垂直纸面向内．此液滴在垂直于磁场的竖直平面内做匀速圆周运动，轨道半径为R ．问：（1）液滴运动速率多大？方向如何？（2）若液滴运动到最低点A 时分裂成两个相同的液滴，其中一个在原运行方向上作匀速圆周运动，半径变为3R ，圆周最低点也是A ，则另一液滴将如何运动？例3 如图1-3-43所示，纸面内半径为R 的光滑绝缘竖直环上，套有一电量为q 的带正电的小球，在水平正交的匀强电场和匀强磁场中．已知小球所受电场力与重力的大小相等．磁场的磁感强度为B ．则(1) 在环顶端处无初速释放小球，小球的运动过程中所受的最大磁场力． (2) 若要小球能在竖直圆环上做完整的圆周运动，在顶端释放时初速必须满足什么条件？图1-3-40图1-3-42图1-3-43【练习反馈】1． 如图1-3-45所示，带电平行板中匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a 点滑下，经过轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从稍低些的b 点开始自由滑下，在经过P点进入板间的运动过程中 ( )A ． 动能将会增大B ．其电势能将会增大C ． 洛伦兹力增大D ．小球所受的电场力将会增大 2． 如图1-3-46所示的正交电磁场区，有两个质量相同、带同种电荷的带电粒子，电量分别为q a 、、q b ，它们沿水平方向以相同速率相对着直线穿过电磁场区，则 ( ) A ．它们若带负电，则 q a 、>q b B ．它们若带负电，则 q a 、<q b C ．它们若带正电，则 q a 、>q b D ．它们若带正电，则q a 、<q b3．如图1-3-48所示，带电粒子在没有电场和磁场的空间以v 从坐标原点O 沿x 轴方向做匀速直线运动，若空间只存在垂直于xoy 平面的匀强磁场时，粒子通过P 点时的动能为E k ；当空间只存在平行于y 轴的匀强电场时，则粒子通过P 点时的动能为 ( )A ．E kB ．2E kC ．4E kD ．5E k4．质量为m ，电量为q 带正电荷的小物块，从半径为R 的1/4光滑圆槽顶点由静止下滑，整个装置处于电场强度E ，磁感应强度为B 的区域内，如图1-3-49所示．则小物块滑到底端时对轨道的压力为多大？5．如图1-3-50所示，空间分布着图示的匀强电场E （宽为L ）和匀强磁场B ，一带电粒子质量为m ，电量为q （重力不计）．从A 点由静止释放后经电场加速后进入磁场，穿过中间磁场进入右边磁场后能按某一路径再返回A 点而重复前述过程．求中间磁场的宽度d 和粒子的运动周期T ．（虚线为分界线）7．如图3-4-50所示，质量为m ，电量为q 的金属滑块以某一初速度沿水平放置的木板进入电磁场空间，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向水平且平行纸面；滑块和木板间的动摩擦因数为 ，已知滑块由A 点至B 点是匀速的，在B 点与提供电场的电路的控制开关K 相碰，使电场立即消失，滑块也由于碰撞动能减为碰前的1/4，其返回A 点的运动恰好也是匀速的，若往返总时间为T ，AB 长为L ，求：(1) 滑块带什么电？场强E 的大小和方向？ (2) 磁感应强度的大小为多少？ (3) 摩擦力做多少功？图1-3-4810．如图1-3-53所示，虚线上方有场强为E1=6×104N/C的匀强电场，方向竖直向上，虚线下方有场强为E2的匀强电场，电场线用实线表示，另外，在虚线上、下方均有匀强磁场，磁感应强度相等，方向垂直纸面向里，ab是一长为L＝0.3m 的绝缘细杆，沿E1电场线方向放置在虚线上方的电、磁场中，b端在虚线上，将一套在ab杆上的带电量为q= -5×10-8C 的带电小环从a端由静止释放后，小环先作加速运动而后作匀速运动到达b端，小环与杆间的动摩擦因数μ=0.25，不计小环的重力，小环脱离ab杆后在虚线下方仍沿原方向作匀速直线运动．（1）请指明匀强电场E2的场强方向，说明理由，并计算出场强E2的大小；（2）若撤去虚线下方电场E2，其他条件不变，小环进入虚线下方区域后运动轨迹是半径为L/3的半圆，小环从a 到b的运动过程中克服摩擦力做的功为多少？图1-3-533.1电场（答案）【例题】例1． (1)若第1个粒子落到O 点，由2L ＝v 01t 1，2d ＝21gt 12得v 01＝2.5 m/s ．若落到B 点，由L ＝v 02t 1，2d ＝21gt 22得v 02＝5 m/s ．故2.5 m/s ≤v 0≤5 m/s ．(2)由L ＝v 01t ，得t ＝4×10-2 s ．2d ＝21at 2得a ＝2.5 m/s 2，有mg －qE=ma ，E=dc Q 得Q ＝6×10-6 C ．所以qQ n =＝600个．例2．在A 点有qE= mv 12/r ①，A 到B 过程由动能定理得qE ×2r =21mv 22－21mv 12 ②，在B 点水平方向上有N 1－qE= mv 22/r ③，竖直方向上有N 2 = mg ④，在B 处对环的作用力最大，最大作用力为N = = qE ．例3．(1)粒子经过T/3时第一次达到最大速度，S= =4cm ；V==2．4×10-5 m/s (2)0至T/3时间内，粒子向A 板加速4 cm ； T/3至2T/3时间内，粒子向A 板减速4 cm ；2T/3至5T/6时间内，粒子向B 板加速1 cm ；5T/6至T 时间内，粒子向A 板减速1 cm ，一个周期内前进的位移为6 cm 。
高中物理磁场复合场讲义DOC
高二物理磁场专题知识网络：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：基本概念安培力；洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动；带电粒子在复合场中的运动。
其中重点是对安培力、洛伦兹力的理解、熟练解决通电直导线在复合场中的平衡和运动问题、带电粒子在复合场中的运动问题。
难点是带电粒子在复合场中的运动问题。
一.磁场和磁感线1.磁场的产生：磁场是磁极、电流周围存在的一种物质，对放在磁场中的磁极、电流具有力的作用.注意：地球产生的磁场，如图1-1所示，地球的北极是地磁场的_____（南、北）极。
2.磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向（或小磁针静止时N极的指向）.3.磁感线：用来形象描述磁场的大小和方向的一系列________（闭合、不闭合）的________(相交、不相交)曲线.用_________表示大小,用____________表示方向。
4.电流产生的磁场方向判断:安培定则(又叫____________定则)5.常见磁场的磁感线:例1:下列说法中正确的是 （ ）A 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B 磁感线总是从磁体的N 极出发,终止于磁体的S 极C ．磁感线的方向就是磁场方向D 磁感线和电场线一样都是闭合不相交的曲线例2:两根非常接近且互相垂直的长直导线,当通以如图1-2所示的电流时,图中磁场方向 向外且最大的是第______区域. 例3:如图1-3所示，带负电的橡胶环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是 （ ）A ．N 极竖直向下B ．N 极竖直向上C ．N 极沿轴线向左D ．N 极沿轴线向右 二. 安培力和磁感应强度1.安培力:F=________, F 的方向:F___B;F___I 。
具体判断方法:左手定则:伸开左手,让磁感线穿过掌心,四指沿着_____方向,大姆指指向_________方向.常见结论:同向电流相互______，反向电流相互_______。
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第4讲复合场考点一:带电粒子在叠加场中的运动1．常见几种叠加场(1）磁场力、重力并存(2）电场力、磁场力并存（不计重力的微观粒子)（3)电场力、磁场力、重力并存2．带电粒子在复合场中的运动形式（1）静止或匀速直线运动（2）匀速圆周运动（3）有约束情况下的运动（4）较复杂的曲线运动考点二：带电粒子在组合场中的运动每个场都有自己的特点，一定要分清楚每个场中的运动规律带电粒子在组合场、复合场中运动的分析方法——如下图带电粒子在复合场中运动的应用实例（1) 质谱仪（2）回旋加速器(3）速度选择器（4）磁流体发电机（5）电磁流量计工作原理1。
如图所示,在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于纸面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向应沿A．x轴正向B．x轴负向C．y轴正向D．y轴负向2.如图所示,空间存在相互垂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A ．若仅撤去电场,P 可能做匀加速直线运动B ．若仅撤去磁场，P 可能做匀加速直线运动C ．若给P 一初速度，P 不可能做匀速直线运动D ．若给P 一初速度,P 可能做匀速圆周运动［来源：学&科&网］3. 在直角坐标系xOy 中,x 轴上方有磁感强度为B 匀强磁场，在x 轴下方有电场强度为E 的匀强电场。
从M 点以一定的初速度水平射出一带正电粒子恰好经坐标原点O 到达N ，如图所示，已知M 点的标坐标为-a ，且MN 两点关于坐标原点对称，粒子经O 点时速度恰好与水平成45°角，则下列说法正确的是A ．粒子从M 运动到O 的时间与从O 运动到N 的时间相等B ．粒子在磁场中的轨道半径为2aC ．M 点的纵坐标为(21)aD ．粒子到达N 点时的速度恰好水平4。
如图所示,质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从h 高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B ，电场强度为E 。
已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,则圆周运动的半径r 为A.g h B E2 B 。
g hE B2 C. gh qB m 2 D. gh mqB2 5.如图所示,某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb 运动，到达b 点时速度为零，c 点为运动的最低点，则A ．离子必带负电B ．a 、b 两点位于同一高度C ．离子在c 点速度最大D ．离子到达b 点后将沿原曲线返回a 点6。
回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A ．增大电场的加速电压，其他保持不变B ．增大磁场的磁感应强度,其他保持不变C ．减小狭缝间的距离，其他保持不变D ．增大D 形金属盒的半径，其他保持不变 7.如图所示，有一对平行金属板，两板相距为0.05m ．电压为10V ；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B 0=0.1T ，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里．图中右边有一半径R 为0.1m 、圆心为O 的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为T 33B =，方向垂直于纸面向里．一正离子沿平行于金属板面，从A 点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD 方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F 点射出．已知速度的偏向角3πθ=,不计离子重力．求:（1)离子速度v 的大小; （2）离子的比荷mq ; （3)离子在圆形磁场区域中运动时间t ．8.如图所示，ab 、cd 、ef 是同一竖直平面的三条水平直线,它们之间的距离均为d=0.3m ，ab 与cd 之间的区域内有水平向右的匀强电场，在cd 与ef 之间的区域内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场．一个不计重力、比荷kg C mq/1038⨯=的带正电粒子以初速度s m v /10360⨯=垂直ab 射入电场，粒子经过电场后，速度方向与cd 成30°角进入磁场，最后垂直于ef 离开磁场．求：（1）匀强电场的场强E 的大小; （2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小；（3）粒子从ef 离开磁场时出射点与从ab 进入电场时的入射点间的水平距离．9．如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1＝0.40 T，方向垂直纸面向里，电场强度E＝2。
0×105 V/m,PQ为板间中线。
紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2＝0.25 T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy＝45°。
一束带电荷量q＝8。
0×10－19C的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2 m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°～90°之间,不计粒子重力.求：(1)离子运动的速度为多大？（2)离子的质量应在什么范围内？(3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2′应满足什么条件？10．如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。
一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。
A、C两点间距离为h，重力加速度为g。
（1）求小滑块运动到C点时的速度大小v c；（2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功W f；(3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。
已知小滑块在D点时的速度大小为v D，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小v p。
[来源：Zxxk。
Com］11．如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.已知：静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的电场强度为E。
磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.问：（1)为了使位于A处电荷量为q、质量为m的离子，从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，加速电场的电压U应为多大？(2) 满足(1）问条件离子由P点进入磁分析器后，最终打在乳胶片上的Q 点，该点距入射点P多远？第4讲复合场考点一:带电粒子在叠加场中的运动1．常见几种叠加场(1）磁场力、重力并存(2）电场力、磁场力并存（不计重力的微观粒子）（3）电场力、磁场力、重力并存2．带电粒子在复合场中的运动形式（1) 静止或匀速直线运动(2) 匀速圆周运动(3）有约束情况下的运动（4）较复杂的曲线运动考点二：带电粒子在组合场中的运动每个场都有自己的特点,一定要分清楚每个场中的运动规律带电粒子在组合场、复合场中运动的分析方法—-如下图带电粒子在复合场中运动的应用实例(1） 质谱仪 （2） 回旋加速器 （3） 速度选择器 （4）磁流体发电机 (5） 电磁流量计工作原理1. 如图所示，在xOy 平面内，匀强电场的方向沿x 轴正向,匀强磁场的方向垂直于纸面向里．一电子在xOy 平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向应沿CA ．x 轴正向B ．x 轴负向C ．y 轴正向D ．y 轴负向2.如图所示,空间存在相互垂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（ D ）A ．若仅撤去电场，P 可能做匀加速直线运动B ．若仅撤去磁场，P 可能做匀加速直线运动C ．若给P 一初速度，P 不可能做匀速直线运动D ．若给P 一初速度，P 可能做匀速圆周运动［来源：学&科&网］3. 在直角坐标系xOy 中，x 轴上方有磁感强度为B 匀强磁场，在x 轴下方有电场强度为E 的匀强电场。
从M 点以一定的初速度水平射出一带正电粒子恰好经坐标原点O 到达N ，如图所示，已知M 点的标坐标为—a ,且MN 两点关于坐标原点对称，粒子经O 点时速度恰好与水平成45°角，则下列说法正确的是（ BC ）A ．粒子从M 运动到O 的时间与从O 运动到N 的时间相等B ．粒子在磁场中的轨道半径为2aC ．M 点的纵坐标为(21)aD ．粒子到达N 点时的速度恰好水平4.如图所示，质量为m 、电荷量为q 的带电液滴从h 高处自由下落，进入一个互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面，磁感应强度为B ，电场强度为E 。
已知液滴在此区域中做匀速圆周运动，则圆周运动的半径r 为（ AC )A 。
g h B E2 B. g hE B2 C. gh qB m 2 D 。
gh mqB2 5.如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力。