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1、学习必备 欢迎下载 范水高级中学高三物理二轮复习学案(10)专题三：电场和磁场 主备人 戚立俊 复备执教人 班级 日期 2008/03/12 课题 带电粒子在复合场中运动 课时 1 课型 复习课 教学目标 1.进一步认识带电粒子在复合场中的常见运动形式和基本思路 2.灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问题 重点难点 灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问题 教学方法 讲练结合【诊断练习】1.如图所示，在水平地面上方有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为 B，方向水平并垂直纸面向里。一质量为 m、带电荷量 q 的带正电微粒在此区域内沿竖直平面（垂直于磁
2、场方向的平面）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）若某时刻微粒在场中运动到 P 点时，速度与水平方向的夹角为 60，且已知 P 点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径。求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离；2.如图所示，在 x0 的空间中，存在沿 x 轴方向的匀强电场，电场强度正 E=10 N C；在xO 的空间中，存在垂直 xoy 平面方向的匀强磁场，磁感应强度 B=0.5T 一带负 电的粒子(比荷 q m=160C kg)，在 x=0.06m 处的 d 点以 v0=8m s 的初速度沿 y 轴正方向开始运动，不计带电粒子的重
3、力，求：(1)带电粒子开始运动后第一次通过 y 轴时距 O 点的距离(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场 带电粒子运动的周期 学习必备 欢迎下载【例 1】如图，在 x 轴的上方有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直纸面向里。在 x 轴的下方有电场强度为 E 的匀强电场，方向与 y 轴负方向成 角。一个带电量为+q、质量为 m 的粒子以初速度 v0从 A 点进入磁场。v0方向与磁场方向垂直，与 y 轴正方向成 角。粒子从 x 轴射出磁场的速度恰与射入磁场时的速度反向。不计重力。求：（1）粒子在磁场中运动的时间。（2）粒子进入电场之后，直至到达 轴的过程中，电势能变化了多少？【例 2】如图
4、所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场。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作速度大小为 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 45，如图所示。则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？(3)在（2）问中微粒又运动 P 点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？H P B v 45 在复合场中运动班级课时日期课型复习课进一步认识
5、带电粒子在复合场中的常见运动形式和基本思路教学目标灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问题重点难点灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问题教学方 应强度为方向水平并垂直纸面向里一质量为带电荷量的带正电微粒在此区域内沿竖直平面垂直磁场方向的平面做速度大小为的匀速圆周运动重力加速度为求此区域内电场强度的大小和方向若某时刻微粒在场中运动到点时速度与水平 如图所示在的空间中存在沿轴方向的匀强电场电场强度正在的空间中存在垂直平面方向的匀强磁场磁感应强度一带负电的粒子比荷在处的点以的初速度沿轴正方向开始运动不计带电粒子的重力求带电粒子开始运动后第一次通过轴时学习必备 欢迎下载 高三物理二轮复习
6、天天练（10）2008/03/12-带电粒子在复合场中运动 1.如图所示，一束质量、速度和电量不同的正离子垂直地射入磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束.对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（）A.它们的动能一定各不相同 B.它们的电量一定各不相同 C.它们的质量一定各不相同 D.它们的电量与质量之比一定各不相同 2.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强经磁场，如图所示.已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自 A点沿曲线 ACB 运动，到达 B 点时速度为零，C
7、点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）.A.这离子必带正电荷 B.A 点和 B 点位于同一高度 C.离子在 C 点时速度最大 D.离子到达 B 点后，奖沿原曲线返回 A 点 3.如图所示，空间存在水平方向的匀强电场 E 和垂直纸面向外的匀强磁场 B，一个质量为、带电量为的小球套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上，自静止开始下滑，则（）A、小球的动能不断增大，直到某一最大值 B、小球的加速度不断减小，直至为零 C、小球的加速度先增大后减小，最终为零 D、小球的速度先增加后减小，最终为零 4.回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个 D 形金属扁盒，两盒分别和一高
8、频交流电源两极相接，以使在盒间的窄缝中形成匀强电场，使粒子每次穿过窄缝都得到加速，两盒子放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，D 形盒的半径为 R，中心上半面出口处 O 放有质量为 m、电荷量为q 的正离子源，如图所示，试问：（1）、所加交流电频率应是多大？（2）、被加速粒子的最大动能为多大？（3）、设两 D 形盒间电场的电势差为 U，盒间窄缝距离为d,求加速到最大动能所需的时间？B O E Bm q 在复合场中运动班级课时日期课型复习课进一步认识带电粒子在复合场中的常见运动形式和基本思路教学目标灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问题重点难点灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问
9、题教学方 应强度为方向水平并垂直纸面向里一质量为带电荷量的带正电微粒在此区域内沿竖直平面垂直磁场方向的平面做速度大小为的匀速圆周运动重力加速度为求此区域内电场强度的大小和方向若某时刻微粒在场中运动到点时速度与水平 如图所示在的空间中存在沿轴方向的匀强电场电场强度正在的空间中存在垂直平面方向的匀强磁场磁感应强度一带负电的粒子比荷在处的点以的初速度沿轴正方向开始运动不计带电粒子的重力求带电粒子开始运动后第一次通过轴时学习必备 欢迎下载 5.如图所示，坐标系 xoy 在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，在 x0 的空间里有沿 x 轴正方向的匀强电场，场强的大
10、小为 E，一个带正电的小球经过图中 x 轴上的 A 点，沿着与水平方向成=300角的斜向下直线做匀速运动，经过 y 轴上的 B 点进入 x0 的区域，要使小球进入 x0 区域后能在竖直面内做匀速圆周运动，需在 x0 区域内另加一匀强电场。若带电小球做圆周运动通过 x 轴上的 C 点，且 OA=OC，设重力加速度为 g，求：（1）小球运动速率的大小。（2）在 x0 的区域所加电场大小和方向。（3）小球从 B 点运动 C 点所用时间及 OA 的长度。如图，与水平面成倾角=300绝缘正方形斜面 abcd，有质量为 m=0.01kg，带电量q=+2 10-4C 的小滑块，与斜面间擦因数66，整个装置处
11、在垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为 B=0.4T，滑块在 a 点具有沿 ac 方向、大小 v=30m/s 的初速度，g 取 10m s2要使滑块由 a 点沿直线运动到达 c 点应在绝缘斜面内加一个怎样的恒定匀强电场?y x 0 A B C 在复合场中运动班级课时日期课型复习课进一步认识带电粒子在复合场中的常见运动形式和基本思路教学目标灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问题重点难点灵活运用力学规律解决带电粒子在复合场中运动问题教学方 应强度为方向水平并垂直纸面向里一质量为带电荷量的带正电微粒在此区域内沿竖直平面垂直磁场方向的平面做速度大小为的匀速圆周运动重力加速度为求此区域内电场强度的大小和方向若某时刻微粒在场中运动到点时速度与水平 如图所示在的空间中存在沿轴方向的匀强电场电场强度正在的空间中存在垂直平面方向的匀强磁场磁感应强度一带负电的粒子比荷在处的点以的初速度沿轴正方向开始运动不计带电粒子的重力求带电粒子开始运动后第一次通过轴时