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12-04-21高三物理《小题训练(三)+带电粒子在复合场的运动》(课件)
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【例3】(如图甲所示,在x<0与x>0的区域中,存在磁感应强度大小分别为B1与B2的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面向里,且B1
>B2。一个带负电荷的粒子从坐标原点O以速度v沿x轴负方向射出,要使该粒子经过一段时间后又经过O点,B1与B2的比值应满足什么
条件?【例4】(如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。在xOy平面内与y轴平行的匀强电场,在半径为R
的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q(q
>0)和初速度v的带电微粒,发射时,这带电微粒分布在0带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开,求电场强度和磁感应强度的大小与方向。(2)请指出
这束带电微粒与x轴相交的区域,并说明理由。(3)在这束带电微粒初速度变为2v,那么它们与x轴相交的区域又在哪里?并
说明理由。1.2.3.4.5.6.7.8.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀
强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从
y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的
距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为θ不计空气阻力,重力加速度为g,求:(1)电场强度E的大小和方向;
(2)小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3)A点到x轴的高度h。9.如图甲所示,在第一象限有一匀强电场,场强
大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x
轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已
知OP=l,OQ=不计重力。求:(1)M点与坐标原点O间的距离;(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。2
012年上学期制作082012年上学期制作082012年上学期制作082012年上学期制作08小题
训练(三)一.选择题题号1234答案CCDBCDA题号5678答案ACDADA物理小题
训练(三)1.2.5.6.7.8.二.实验题9.(1)(2)依次描点,连线,注意不要画成折线。(3)小于(4
)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小。小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑
重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于“理论”速率。三.计算题10.我国射击运动员曾多次在国际大赛
中为国争光,在2008年北京奥运会上又夺得射击冠军。我们以打靶游戏来了解射击运动。某人在塔顶进行打靶游戏,如图所示,已知塔
高H=45m,在与塔底部水平距离为s处有一电子抛靶装置,圆形靶可被竖直向上抛出,初速度为v1,且大小可以调节。当该人看见
靶被抛出时立即射击,子弹以v2=100m/s的速度水平飞出。不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大
小(取g=10m/s2)。(1)当s的取值在什么范围时,无论v1多大都不能被击中?(2)若s=200m,v1=15
m/s时,试通过计算说明靶能否被击中?答案:(1)s>300m(2)不能说明见解析带电粒子在复合场的运动一、带电粒
子(质点)在复合场或组合场中的运动1.带电质点(考虑重力)在复合场中的运动(1)复合场指重力场、电场和磁场三者或其
中任意两者共存于同一区域的场;组合场指电场与磁场同时存在,但不重叠出现在同一区域的情况.带电质点在复合场或组合场中的运动(包
括平衡)说到底仍然是一个力学问题,只要掌握好不同的场对带电体作用力的特点,从分析带电体的受力情况和运动情况着手,充分发掘隐含
条件,建立清晰的物理情景,最终把物理模型转化成数学表达式,即可求解。(2)解决复合场或组合场中带电质点运动的问题可从以
下两个方面入手:①动力学观点(牛顿运动定律和运动学方程);②能量观点(动能定理和机械能守恒定律或能量守恒定律)。2.带
电粒子(不计重力)在复合场中的运动(1)带电粒子在复合场中只受电场力和洛伦兹力的作用,电场力的方向由电性和电场方向共同决
定,洛伦兹力方向要用左手定则准确判断。(2)带电粒子与在组合场中的运动问题,往往是由粒子在电场和磁场中的两个运动“连接
”而成,因此对粒子经过连接点的速度大小和方向的分析是衔接两个运动的关键,一般是解题的突破口。(3)“对称性”是带电粒子在
复合场中运动问题经常呈现的一个特点,成为解题的另一突破口。【例1】图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域
内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,
在y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速第十课时带电粒子复合场中运动率从P处射人磁场,若粒子
在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不计其重力。
(1)求上述粒子的比荷q/m;(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴
正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;(3)为了
在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画
出该矩形。【例2】(2011全国大纲)如图,与水平面成45°角的平面MN将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域。一质量为m、电荷量
为q(q>0)的粒子以速度v0从平面MN上的P0点水平向右射人Ⅰ区。粒子在Ⅰ区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,
电场强度大小为E;在Ⅱ区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。求粒子首次从Ⅱ区离开时到出发点P0的距离。粒子的重力可以忽略。2012年上学期制作082012年上学期制作082012年上学期制作082012年上学期制作08
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