2019届一轮复习人教版 带电粒子在组合场中的运动 课件(24张)

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2019版高考物理总复习 第九章 磁场 9-3-2 带电粒子在复合场中的运动课件

2019版高考物理总复习 第九章 磁场 9-3-2 带电粒子在复合场中的运动课件
“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题
8
带电粒子在叠加场中的运动
命题角度2 带电粒子在叠加场中的运动
1.磁场力、重力并存 (1)若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。 (2)若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力 不做功,故机械能守恒。 2.电场力、磁场力并存(不计重力) (1)若电场力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。 (2)若电场力和洛伦兹力不平衡,则带电体做复杂的曲线运动,可用动能定 理求解。 3.电场力、磁场力、重力并存 (1)若三力平衡,带电体做匀速直线运动。 (2)若重力与电场力平衡,带电体做匀速圆周运动。 (3)若合力不为零,带电体可能做复杂的曲线运动,可用能量守恒定律或动 能定理求解。
审题指导 第一步:抓关键点
关键点
获取信息
电场可视作是 电场是匀强电场,带电粒子做类 恒定不变的 平抛运动
最小半径 最大速度
当加速电压为零时,带电粒子进 入磁场时的速率最小,半径最小
由动能定理可知,当加速电压最 大时,粒子的速度最大,但应注 意粒子能否从极板中飞出
15
带电粒子在交变电磁场中的运动
第二步:找突破口 (1)要求圆周运动的最小半径,由带电粒子在匀强 磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知,应先求最小 速度,后列方程求解。 (2)要求粒子射出电场时的最大速度,应先根据平 抛运动规律求出带电粒子能从极板间飞出所应加的板 间电压的范围,后结合动能定理列方程求解。 (3)要求粒子打在屏幕上的范围,应先综合分析带 电粒子的运动过程,画出运动轨迹,后结合几何知识 列方程求解。
解析 由于小球做匀速圆周运动,有qE=mg,电场力方向竖直 向上,所以小球一定带负电,故选项A错误,B正确;洛伦兹力 提供小球做圆周运动的向心力,由左手定则可判定小球绕行方 向为顺时针,故选项C正确;改变小球速度大小,小球仍做圆 周运动,选项D错误。 答案 BC

2019届高考物理大一轮复习精品课件:专题八 第3讲 带电粒子在复合场中的运动

2019届高考物理大一轮复习精品课件:专题八 第3讲 带电粒子在复合场中的运动
Hale Waihona Puke 无关.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 8-3-4 所示的 B 板是发电机 正 极. ________ (3)磁流体发电机两极板间的距离为 l,等离子体速度为 v,磁场磁感应强度为 B,则两极板间能达到的最大电势差 U=Blv.
第3讲
带电粒子在复合场中的运动
一、复合场与组合场 重力场 共存,或 电场 、________ 磁场 、________ 1.复合场:________ 其中某两种场共存区域. 磁场 各位于一定的区域内, 电场 与________ 2.组合场:________ 并不重叠,或在同一区域内,电场、磁场分时间段或分区
域交替出现.
3.重力考虑与否分三种情况
(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特 殊交代就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场 很小 ,可以________ 忽略 ;而对于一些实 力或磁场力相比________ 际物体,如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交代时就 应当考虑其重力. (2)在题目中有明确交代的是否要考虑重力的,这种情 况比较正规,也比较简单.
q,在加速器中被加速,且加速过程中不
考虑相对论效应和重力的影响.则下列说 法正确的是( )
图 8-3-7
A.质子被加速后的最大速度不可能超过 2πRf B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压 U 成正比 C.质子第 2 次和第 1 次经过两“D”形盒间狭缝后轨道 半径之比为 2∶1 D.不改变磁感应强度 B 和交流电频率 f,该回旋加速 器的最大动能不变
答案:BC
2.(2016 年新课标Ⅱ卷)现代质谱仪可用来分析比质子 重很多倍的离子,其示意图如图 8-3-9 所示,其中加速电压 恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强 磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一价正离子在入口处 从静止开始被同一加速电场加速,为使 它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开

高考物理一轮总复习教学课件(人教版):专题8 带电粒子在复合场中的运动 (共32张PPT)

高考物理一轮总复习教学课件(人教版):专题8 带电粒子在复合场中的运动 (共32张PPT)
交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子 在圆周运动过程中每次经过 D 形盒缝隙都会被加 速。由 qvB=mrv2得 Ekm=q22Bm2r2
速度选 择器
若 qv0B=Eq,即 v0=BE,粒子做匀速直线运动
题组训练
123
1.[速度选择器]如图所示,在两个水平放置的平行金属板之间,电场和磁场的方向
解析
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理,而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式,注重实质.
(3)第三象限内匀强电场的电场强度 E 的大小范围。
解析
方法技巧
带电粒子在组合场中的运动问题的分析方法 (1)求解策略:“各个击破”。
(2)求解这类问题的关键
①抽象思维
形象思维(画轨迹)
②抓住联系两个场的纽带— — 速度。
“场区切换” 运动建模。
考点三 带电粒子在叠加复合场中的运动
1.带电粒子在复合场中运动的分析思路
解析
的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2 点。Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g。 上述d、E0、m、v、g为已知量。 (1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;
(2)求电场变化的周期T;
(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最
小值。
考点四 带电粒子在交变电磁场中的运动
返回
方法技巧
解决实际问题的一般过程
考点二 带电粒子在组合场中的运动

2019年高考物理大一轮复习微专题12带电粒子在复合场中的运动课件新人教版

2019年高考物理大一轮复习微专题12带电粒子在复合场中的运动课件新人教版

2 3 由上式可得, 当 α=37° 时, M、 N 的速度达到最大速度, 最大速度 vmax= m/s, 3 M 速度最大时,设绳的拉力为 F,圆环对小球 M 的弹力为 FN,由牛顿第二定律 得 Fcos 45° = (qE - mMg)cos 37° , qvmaxB = Fsin 45° - (qE - mMg)sin 37° + FN = mMv2 max ,解得 FN=-0.096 N,负号表示弹力方向沿圆环径向向外. R
带电粒子在叠加场中运动的分析方法 (1)弄清叠加场的组成. (2)进行受力分析. (3)确定带电粒子的运动状态,注意运动情况和受力情况的结合.
(4)对于粒子连续通过几个不同种类的场时,要分阶段进行处理.
(5)画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律. ①当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时,根据受力平衡列方程求解.②当 带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时,应用牛顿运动定律结合圆周运动规律求 解.③当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解.④对
(2)静电力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子)
①若静电力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动. ②若静电力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不 做功,可用动能定理求解问题.
(3)静电力、洛伦兹力、重力并存 ①若三力平衡,一定做匀速直线运动. ②若重力与静电力平衡,一定做匀速圆周运动. ③若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做 功,可用能量守恒定律或动能定理求解问题.
3
×102 T. 将两小球从图示位置(M 与圆心 O 等高, N 在圆心 O 的正下方)由静止释放, 两小球开始沿逆时针方向向上转动. 重力加速度 g 取 10 m/s2, 已知 sin 37° =0.6, cos 37° =0.8.则在两球从图示位置逆时针向上转动的过程中,求:

带电粒子在组合场中的运动课件—高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

带电粒子在组合场中的运动课件—高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
图5
1.(粒子由电场进入磁场)(2020·湖南期末)如图5所示,坐标空间中有匀强电
场和匀强磁场,电场方向沿y轴负方向,磁场方向垂直于纸面向里,y轴是
两种场的分界面,磁场区的宽度为d.现有一质量为m、电荷量为-q
(q>0)的带电粒子从x轴上x=-L的N点处
以初速度v0沿x轴正方向开始运动,然后
经过y轴上y= L2的M点进入磁场,不计带 电粒子重力.
图2
例2 如图2所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正
方向的匀强电场,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场圆
心在M(L,0)点,磁场方向垂直于坐标平面向外.一带正电粒子从第Ⅲ象
限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向 射入电场,恰好从坐标原点O进入磁场,从
P(2L,0)点射出磁场,不计粒子重力,求:
(3)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间.
答案
7π+4d 2v0
解析 粒子在电场中的运动时间为 t1=2vd0 粒子在磁场中的运动周期为 T=2πvR=4vπ0d 粒子在第一象限中的运动时间为 t2=133650°°·T=38T 粒子在第四象限内的运动时间为 t3=T2 故带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过 x 轴所用的时间为 t=t1+t2 +t3=7π2+v04d.
由洛伦兹力提供向心力有:qvB1=mvR2
粒子在 N 点速度沿与 y 轴正方向成 45°角离开电场,所以离开的速度大小 v= 2v0 所以磁场Ⅰ的磁感应强度的大小 B1 为:B1=12B0.
图3
二、由磁场进入电场 例3 如图3所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有竖直向上的匀强 电场E,圆心O1在x轴上,半径为R且过坐标原点O,圆内有垂直纸面向外 的匀强磁场B(图中未画出).一质量为m,带电荷量为q的正粒子从圆上P 点正对圆心O1以速度v0射入磁场,从坐标 原点O离开磁场,接着又恰好经过第一象 限的Q(a,b)点,已知PO1与x轴负方向成θ 角,不计粒子重力,求: (1)匀强电场E及匀强磁场B的大小;

高考物理一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动名师制作精品课件(54张)

高考物理一轮复习人教版带电粒子在复合场中的运动名师制作精品课件(54张)

知识梳理
栏目索引
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 )
知识梳理
栏目索引
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
栏目索引
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=

Bq
深化拓展
栏目索引
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
栏目索引
2.带电粒子在分离电场、磁场中运动问题的求解方法
深化拓展
栏目索引

2019高考物理一轮复习课件9.3带电粒子在复合场中的运动

2019高考物理一轮复习课件9.3带电粒子在复合场中的运动

课 堂 互 动 · 考 点 突 破
电场 、 _____ 磁场 、重力场在同一区域共 (1) 复合场: _____
存,或其中两场在同一区域共存。
(2) 组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并
不重复,或在同一区域,电场、磁场分时间段交替出现 。
菜 单
高考总复习·物理
第九章
课 前 预 习 · 知 识 回 顾
课 下 作 业 · 素 养 提 升
课 堂 互 动 · 考 点 突 破
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的
工作面应保持水平


高考总复习·物理
第九章
课 前 预 习 · 知 识 回 顾
磁场
解析
若霍尔元件的载流子是自由电子,由左手定
则可知, 电子向 C 侧面偏转, 则电势差 UCD<0, 选项 B UCD BdI 正确;由 e =evB 及 I=neSv,得 UCD= (其中 n d neS 为霍尔元件单位体积内的自由电子数,d 为 C、D 两侧 面间距离,S 为电流方向上的横截面积),仅增大磁感应
课 下 作 业 · 素 养 提 升


高考总复习·物理
第九章
课 前 预 习 · 知 识 回 顾
磁场
[审题探究]
(1)粒子在Ⅰ区射出点与射入点在同一
竖直线上,那么在 Ⅱ 区射出点与射入点的位置关系怎
样? (2)粒子经Ⅱ区恰能返回A点,其隐含条件是什么? [ 解析 ] (1)设粒子射入磁场 Ⅰ区的速度大小为 v,
课 下 作 业 · 素 养 提 升
课 堂 互 动 · 考 点 突 破
在电场中运动,由动能定理有
1 2 1 2 qEd= mv - mv0 2 2 解得 v=2v0。

2019版高中物理红对勾一轮总复习课件:27带电粒子在复合场中的运动

2019版高中物理红对勾一轮总复习课件:27带电粒子在复合场中的运动

【解析】 (1)设带电粒子经过电场加速后,从极板 CD 正中
央小孔射出时的速度大小为 v
由动能定理 qU=12mv2
解得 v=
2qU m
(2)带电粒子第一次从电场中射出后,在磁场中做匀速圆周运
动,若能够再次进入匀强电场,且进入电场时的速度方向与电场
方向垂直,运动方向改变 270°,由此可知在磁场中的运动轨迹为
典例透析 例 1 (2018·东城区模拟)如图所示,两块平行极板 AB、CD 正对放置,极板 CD 的正中央有一小孔,两极板间距离 AD 为 d, 板长 AB 为 2d,两极板间电势差为 U,在 ABCD 构成的矩形区域 内存在匀强电场,电场方向水平向右.在 ABCD 矩形区域以外有 垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场.极板厚度不计,电场、 磁场的交界处为理想边界.将一个质量为 m、电荷量为+q 的带 电粒子在极板 AB 的正中央 O 点,由静止释放.不计带电粒子所 受重力.
3.[先后多个电磁场] 如图所示,足够大的平行挡板 A1、A2 竖直放置,间距 6L, 两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,以水平面 MN 为理想分界面.Ⅰ区的磁感应强度为 B0,方向垂直纸面向外.A1、 A2 上各有位置正对的小孔 S1、S2,两孔与分界面 MN 的距离均为 L.质量为 m、电荷量为+q 的粒子经宽度为 d 的匀强电场由静止 加速后,沿水平方向从 S1 进入Ⅰ区,并直接偏转到 MN 上的 P 点,再进入Ⅱ区,P 点与 A1 板的距离是 L 的 k 倍,不计重力, 碰到挡板的粒子不予考虑.
a=Emq=dUmq
解得 s=d
因此带电粒子恰能从 C 点射出,轨迹如图所示.
带电粒子第一次在电场中加速,运动时间为 t1 带电粒子在磁场中偏转,运动时间为 t2,洛伦兹力充当向心 力.
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