带电粒子在组合场、复合场中的运动复习教学课件

设磁感应强度的大小为 B，粒子做匀速圆周运动的半径为 R， 洛伦兹力提供向心力，有：qvB＝mvR2
根据几何关系可知：R＝ 2L 解得：B＝mqvL0 整理可得：EB＝v20.
考向 2 先在磁场中做圆周运动再在电场中偏转 【典题 2】如图 8-3-6 所示，第一象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场，电场强度大 小为 E，第二、三、四象限存在方向垂直 xOy 平面向外的匀强 磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为 B，第三、四象限磁 感应强度大小相等，一带正电的粒子，从 P(－d,0)点沿与 x 轴 正方向成α＝60°角平行 xOy 平面入射，经第二象限后恰好由 y 轴上的 Q 点(图中未画出)垂直 y 轴进入第一象限，之后经第四、 三象限重新回到 P 点，回到 P 点时速度方向与入射时的方向相 同，不计粒子重力，求：
(1)粒子从 P 点入射时的速度 v0. (2)第三、四象限磁感应强度的大小 B′.
图 8-3-6
解：(1)粒子从 P 点射入磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹 如图 D45 所示，设粒子在第二象限做圆周运动的半径为 r，由
几何知识得：
r＝sind α＝sind60°＝2
3d 3
根据 qv0B＝mrv20得 v0＝2
匀速圆周运动，r＝mBvq0，T ＝2Bπqm
类 平 抛 运 动 ， vx ＝ v0 ， vy ＝Emqt，x＝v0t，y＝2Emqt2
t＝2θπ·T＝θBmq
t＝vL0
不变
变化
考向 1 先在电场中偏转再在磁场中做圆周运动 【典题 1】平面直角坐标系 xOy 中，第Ⅰ 象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿 y 轴负 方向的匀强电场，如图 8-3-5 所示.一带负电的粒子从电场中的 Q 点以速度 v0 沿 x 轴正方向开始运动，Q 点到 y 轴的距离为到 x 轴距离的 2 倍.粒子从坐标原点 O 离开电场进入磁场，最终从 x 轴上的 P 点射出磁场，P 点到 y 轴距离与 Q 点到 y 轴距离相 等.不计粒子重力，问：

2①
由①式解得
时洛伦兹力不做功
v2=2
qEd ②
m
粒子在第 2 层磁场中受到的洛 伦兹力充当向心力
qv2B=mvr222③ 由②③式解得
r2=B2
mEd ④ q
命题热点一
专题三
命题热点二
第8讲 带电粒子在组合场、复合场中的运动
核心梳理
高频考点
新题演练
命题热点三
命题热点四
-10-
步骤 2:研究粒 子在第 n 层磁场
专题三
第8讲 带电粒子在组合场、复合场中的运动
核心梳理
高频考点
新题演练
-7-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
命题热点四
典例剖析
【例1】 (2015·天津理综,12)现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的 运动。真空中存在着如图所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,电场与磁 场的宽度均为d。电场强度为E,方向水平向右;磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。 电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m、电荷量为q的带 正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放,粒子始终在电场、磁场中运动, 不计粒子重力及运动时的电磁辐射。
专题三
第8讲 带电粒子在组合场、复合场中的运动
核心梳理
高频考点
新题演练
-9-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
命题热点四
规范解答
运动阶段
步骤 1:研究粒 子在第 2 层磁 场中运动
运动分析
定量关系
由动能定理,有
(1)粒子在进入第 2 层磁场时,经 过两次电场加速,中间穿过磁场
2qEd=1
2
������v2

带电粒子 在复合场中的运动
带电粒子在复合场中的运动
复习精要 带电粒子在复合场中的运动 07年1月山东潍坊市期末统考7 07年1月海淀区期末练习15 07届南京市第一次调研测试 8
07届南京市综合检测(一) 15
07年广东普宁市华侨中学三模卷5 07年苏锡常镇四市二模17 07年江苏省扬州市一模6 2007年理综全国卷Ⅱ19 2007年理综全国卷Ⅱ25
（1）P点到原点O的距离；
y
（2）带电微粒由原点O运
动到P点的时间．
O
BE x
P
解:微粒运动到O点之前受到重力、电场力和洛仑兹力作 用，在这段时间内微粒做匀速直线运动，说明三力合力Biblioteka 为零．由此可得（ BCD ）
A．水平向东
B．水平向西
C．竖直向上
D．竖直向下
07年1月海淀区期末练习15
15．如图所示，两块带电金属板a、b水平正对放置， 在板间形成匀强电场，电场方向竖直向上。板间同
时存在与电场正交的匀强磁场，假设电场、磁场只
存在于两板间的空间区域。一束电子以一定的初速
度vo从两板的左端中央，沿垂直于电场、磁场的方 向射入场中，无偏转的通过场区。
b. 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。
c. 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。

(1)要使粒子离开磁场时的速度方向与 x 轴平行，求电场强度 E0 的大 小；
(2)若电场强度 E＝23E0，粒子仍从 A 点由静止释放，求粒子离开磁场 后经过 x 轴时的位置与原点的距离．
二轮专题突破+考前集训 物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
考向1 带电粒子在组合场中的运动
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径 r＝ 33R，又 Bqv＝mvr2，可求得mq ＝ R62UB2，故选项 C 正确．
二轮专题突破+考前集训 物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
考向1 带电粒子在组合场中的运动
2．(2019 福建漳州模拟)[中]如图，在 x 轴下方的区域内存在方向与 y 轴正方向相同的匀强电场．在 x 轴上方以原点 O 为圆心、半径为 R 的 半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于 xOy 平面并指向纸面外， 磁感应强度为 B.y 轴负半轴上的 A 点与 O 点的距离为 d，一质量为 m、 电荷量为 q 的带正电粒子从 A 点由静止释放，经电场加速后从 O 点射入 磁场．粒子重力不计．
A．小球能越过 d 点并继续沿环向上运动 B．当小球运动到 d 点时，不受洛伦兹力 C．小球从 d 点运动到 b 点的过程中，重力势能减小，电势能减小 D．小球从 b 点运动到 c 点的过程中，经过弧 bc 中点时速度最大
二轮专题突破+考前集训 物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
二轮专题突破+考前集训 物理
专题11 带电粒子在组合场、复合场、交变场中的运动
考向2 带电粒子在复合场中的运动
4．(2019 福建福州第二次联考)[中]如图，竖直平面内，两竖直虚线 MN、PQ 间(含 边界)存在竖直向上的匀强电场和垂直于竖直平面向外的匀强磁场，MN、PQ 间距为 d， 电磁场上下区域足够大．一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球从左侧进入电磁场， 初速度 v 与 MN 夹角 θ＝60°，随后小球做匀速圆周运动，恰能到达右侧边界 PQ 并从左 侧边界 MN 穿出．不计空气阻力，重力加速度为 g.求：