高中物理人教版选修3-1课件：38带电粒子在组合场和复合场中的运动

高中物理人教版选修3-1课件：38带电粒子在组合场和复合场中的运动内容摘要：

v 0 课堂讲义 二、带电粒子在复合场中的运动 处理带电粒子在复合场中的运动的基本思路 1．弄清复合场的组成． 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．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，一定是电场力和重力平衡，洛伦兹力提供向心力，应用平衡条件和牛顿定律分别列方程求解． (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． 课堂讲义 5．记住三点： (1)受力分析是基础； (2)运动过程分析是关键； (3)根据不同的运动过程及物理模型，选择合适的规律列方程． 课堂讲义 【例 4 】 ( 2020 黄冈高二检测 ) 如图 387 所示，在地面附近有一个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B ，方向水平并垂直纸面向外，一质量为 m 、带电量为－ q 的带电微粒在此区域恰好做速度大小为 v 的匀速圆周运动． ( 重力加速度为 g ) (1 ) 求此区域内电场强度的大小和方向； (2 ) 若某时刻微粒运动到场中距地面高度为 H 的 P 点，速度与水平方向成 45176。 的角，如图所示．则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点。 最高点距地面多高。 课堂讲义 【例 4 】 如图 ， 磁感应强度为 B ，质量为 m 、带电量为－ q 的带电微粒 恰好做速度大小为 v 的匀速圆周运动． (1 ) 求此区域内电场强度的大小和方向； (2 ) 若某时刻微粒运动到场中距地面高度为 H 的 P 点，速度与水平方向成 45176。 的角，如图所示．则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点。 最高点距地面多高。 R R a 解析 (1) 要满足微粒做匀速圆周运动， 则： qE ＝ mg 得 E ＝mgq 方向竖直向下 (2) 如图所示，当微粒第一次运动到最高点时， α ＝ 135176。 ， 课堂讲义 【例 4 】 如图 ， 磁感应强度为 B ，质量为 m 、带电量为－ q 的带电微粒 恰好做速度大小为 v 的匀速圆周运动． (1 ) 求此区域内电场强度的大小和方向； (2 ) 若某时刻微粒运动到场中距地面高度为 H 的 P 点，速度与水平方向成 45176。 的角，如图所示．则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点。 最高点距地面多高。 则 t＝α2π T ＝135176。 360176。 T ＝3 T8 T ＝2π mqB 所以： t＝ 3π m4 qB H 1 ＝ R ＋ R sin 4 5176。 ＋ H ＝ H ＋ 2 ＋ 2  m v2 qB 课堂讲义 【例 5 】 如图 3 88 所示，光滑绝缘轨道 AB P 竖直放置，其轨道末端切线水平，在其右侧有一正交的匀强电场、磁场区域，电场竖直向上，磁场垂直纸面向里．一带电小球从轨道上的 A 点由静止滑下，经 P 点进入场区后，恰好沿水平方向做直线运动．则可判定 ( ) 图 388 A ．小球带负电 B ．小球带正电 C ．若小球从 B 点由静止滑下，进入场区后将立即向上偏 D ．若小球从 B 点由静止滑下，进入场区后将立即向下偏 mg Eq qvB BD 课堂讲义 三、带电粒子在组合场中的运动 1．这类问题往往是粒子依次通过几个并列的场，如电场与磁场并列；其运动性质随区域场的变化而变化． 2．解题时要弄清楚场的性质、场的方向、强弱、范围等。