微讲座八带电粒子在复合场中的运动轨迹分析.ppt

“微讲座”(八)带电粒子在复合场中的运动轨迹分析,第八章磁场,带电粒子在复合场中的运动是历年高考中的压轴题,所以明确粒子的运动轨迹、类型及判定方法对于问题的解决至关重要.,2运动条件解决思路(1)匀速直线运动：粒子受到的合场力为零，用平衡条件列方程(2)匀变速直线运动：一般情况下，带电粒子沿电场线进入匀强电场，且只受电场力作用，用动力学公式或动能定理列方程(3)类平抛运动：带电粒子垂直电场线进入匀强电场，且只受电场力作用，用运动的合成和分解加以解决,(4)匀速圆周运动：带电粒子垂直进入匀强磁场，且只受洛伦兹力，用牛顿第二定律列方程带电粒子垂直磁场进入正交的磁场、电场、重力场区域，列重力与电场力平衡方程和洛伦兹力提供向心力方程(5)变加速曲线运动：带电粒子在叠加场中做曲线运动的过程中,洛伦兹力的大小和方向均发生变化.一般列动能定理方程.带电粒子在复合场中运动时,是上述两种或三种运动的组合,因此要分段加以研究，关键弄清粒子从一区域进入另一区域时的位置、速度大小和方向,如图所示，一个带负电的粒子沿磁场边界从A点射 出,粒子质量为m、电荷量为q，其中区域、内的匀强磁场宽为d,磁感应强度为B，区域宽也为d，粒子从A点射出后经过、区域后能回到A点，不计粒子重力.,(1)求粒子从A点射出到回到A点经历的时间t.(2)若在区域内加一水平向左的匀强电场且区域的磁感应强度变为2B，粒子也能回到A点，求电场强度E的大小(3)若粒子经、区域后返回到区域前的瞬间使区域的磁场反向且磁感应强度减半，则粒子的出射点距A点的距离为多少？,答案见解析,丙,答案(1)7.2103 N/C(2)4 cm(3)3.86104 s,(2013高考福建卷)如图甲，空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B.让质量为m，电荷量为q(q0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中不计重力和粒子间的影响,(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射，恰好能经过x 轴上的A(a，0)点，求v1的大小(2)已知一粒子的初速度大小为v(vv1)，为使该粒子能经过A(a，0)点,其入射角(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sin 值(3)如图乙，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射研究表明：粒子在xOy平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小E无关求该粒子运动过程中的最大速度值vm.,1(2014郑州质检)如图所示，中轴线PQ将矩形区域MNDC分成上、下两部分，上部分充满垂直纸面向外的匀强磁场，下部分充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度皆为B.一质量为m、带电荷量为q的带正电的粒子从P点进入磁场，速度与边MC的夹角30.MC边长为a，MN边长为8a，不计粒子重力求：,(1)若要该粒子不从MN边射出磁场，其速度最大是多少；(2)若要求该粒子恰从Q点射出磁场，其在磁场中的运行时间最少是多少,2.(2014襄阳调研)如图所示，圆心为坐标原点O、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域，即圆内区域和圆外区域.区域内有方向垂直于xOy平面的磁感应强度为B1的匀强磁场.平行于x轴的荧光屏垂直于xOy平面,放置在y2.2R的位置.一束质量为m、电荷量为q、动能为E0的带正电的粒子从坐标为(R，0)的A点沿x轴正方向射入区域，当区域内无磁场时，粒子全部打在荧光屏上坐标为(0，2.2R)的M点，且此时，若将荧光屏沿y轴负方向平移，粒子打在荧光屏上的位置不变,若在区域内加上方向垂直于xOy平面的磁感应强度为B2的匀强磁场，上述粒子仍从A点沿x轴正方向射入区域，则粒子全部打在荧光屏上坐标为(0.4R，2.2R)的N点求：,(1)打在M点和N点的粒子的运动速度v1、v2的大小；(2)B1、B2的大小和方向；(3)若将区域中的磁场撤去，换成平行于x轴的匀强电场，仍从A点沿x轴正方向射入区域的粒子恰好也打在荧光屏的N点，则电场的场强为多大？,答案见解析,(1)匀强电场的场强大小，并判断P球所带电荷的正负；(2)小球Q的抛出速度v0的取值范围；(3)B1是B2的多少倍？,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,