高三物理专题复习七

1. 高三物理专题复习七 绍兴市高级中学 沈国庆

2. 带电粒子在复合场中的运动 复合场是指部分或全部区域含有重力mg，电场力F=qE，洛仑兹力 f=qvB三个力中的一个或一个以上的力,一般除此以外没有其他力.(有其他力的情况是指有约束问题)

3. 1、电场力与洛伦兹力的比较 a、电场中的电荷，不管其运动与否，均始终受到作用；而磁场仅仅对运动着的，且速度方向与磁场方向不平行的电荷有作用。 b、电场力的方向与电场的方向相同或；而洛伦兹力的方向始终和磁场方向，与速度方向。 c、电场力既可以改变电荷运动速度的，也可以改变电荷运动速度的；而洛伦兹力只改变电荷运动速度的，不能改变电荷运动速度的。 2、对重力的处理：对电子、质子、氘核、氚核和a粒子等基本的微观粒子，一般可重力，（2）对带电液滴、尘埃和小球等宏观粒子，一般要重力。

4. 3、受力和运动的关系：带电粒子在复合场中的运动时，其受力特点与运动特征具有对应关系，对应关系如下表。3、受力和运动的关系：带电粒子在复合场中的运动时，其受力特点与运动特征具有对应关系，对应关系如下表。

5. 当带电粒子所受合力为零时，将处于；当带电粒子所受的洛伦兹力提供向心力，而其余力的合力为零时，将作；当带电粒子所受合力大小和方向均变化时，将处于。这三种是最常见的三种运动情况。当带电粒子所受合力为零时，将处于；当带电粒子所受的洛伦兹力提供向心力，而其余力的合力为零时，将作；当带电粒子所受合力大小和方向均变化时，将处于。这三种是最常见的三种运动情况。 在解决这类问题时，要注意其运动、受力的分析和运动轨迹的判断，明确各力的特点。首先考虑重力是否可以忽略。当重力忽略时，速度方向与磁场方向平行时只考虑电场力；电场力与洛仑兹力平衡时做匀速直线运动（其应用就是速度选择器）； 不平衡时做任意曲线运动，从能量的观点去分析求解。当重力不能忽略时，粒子的受力比较复杂。此时应用能量的观点解决问题比较方便，重力和电场力做功与路径无关，洛伦兹力不做功。

6. 例1、如图所示，空间存在着匀强电场和匀强磁场，一粒子的质量为m，带电量为＋q。例1、如图所示，空间存在着匀强电场和匀强磁场，一粒子的质量为m，带电量为＋q。 ①若粒子恰好静止，电场强度E为多少？ ②若粒子恰好做半径为r、速度为v的匀速圆周运动，电场强度E、磁感强度B各为多少？

7. 例2、质量为m，带电量为＋q的带电粒子从A孔以速度vo垂直AD进入磁感强度为B的匀强磁场中，并恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场中。电场方向与OC平行，OC⊥AD，OD=2OA，不计重力，求（1）粒子运动到D点的时间。（2）粒子到达D点时的动能例2、质量为m，带电量为＋q的带电粒子从A孔以速度vo垂直AD进入磁感强度为B的匀强磁场中，并恰好从C孔垂直于OC射入匀强电场中。电场方向与OC平行，OC⊥AD，OD=2OA，不计重力，求（1）粒子运动到D点的时间。（2）粒子到达D点时的动能

8. 例3、设空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。带电离子在电场力和洛仑兹力的共同作用下，自静止开始从A点沿曲线ACB运动，到达B点时的速度为0，C是运动的最低点（忽略重力）例3、设空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。带电离子在电场力和洛仑兹力的共同作用下，自静止开始从A点沿曲线ACB运动，到达B点时的速度为0，C是运动的最低点（忽略重力） A 此离子必带正电 B A点和B点位于同一高度 C 离子在C点时的速度最大 D 离子到达B点后将沿原路返回

9. 例4、水平放置的两平行板，距离为d，其间有磁感强度为B的匀强磁场，一质量为m，带电量为＋q的粒子以水平速度V0射入两板中间，沿直线飞过（不计粒子的重力），求电场强度E的大小。现将磁感强度增大到B/，粒子将落到极板上。求粒子落到极板上时的速度。例4、水平放置的两平行板，距离为d，其间有磁感强度为B的匀强磁场，一质量为m，带电量为＋q的粒子以水平速度V0射入两板中间，沿直线飞过（不计粒子的重力），求电场强度E的大小。现将磁感强度增大到B/，粒子将落到极板上。求粒子落到极板上时的速度。

10. 例5、如图所示，一对竖直放置的平行金属板长为L，板间距离为d，接在电压为U的电源上，板间有一与电场方向垂直的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感强度为B，有一质量为m，带电量为+q的油滴，从离平行板上端h高处由静止开始自由下落，由两板正中央P点处进入电场和磁场空间，油滴在P点所受电场力和磁场力恰好平衡，最后油滴从一块极板的边缘D处离开电场和磁场空间。求：（1）h（2）油滴在D点时的速度大小？例5、如图所示，一对竖直放置的平行金属板长为L，板间距离为d，接在电压为U的电源上，板间有一与电场方向垂直的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感强度为B，有一质量为m，带电量为+q的油滴，从离平行板上端h高处由静止开始自由下落，由两板正中央P点处进入电场和磁场空间，油滴在P点所受电场力和磁场力恰好平衡，最后油滴从一块极板的边缘D处离开电场和磁场空间。求：（1）h（2）油滴在D点时的速度大小？

11. A A S1 U S2 S3 D B S2 × × × × × × × × × × × × × × × × S3 ４、带电粒子在复合场中运动的应用 (1)速度选择器 课本P98第三题 (2)质谱仪 课本P100例题

12. × × × × × × v5 v1 v3 × × × × × × A2’ A1’ A3’ A5’ A2 A0 A1 A3 A5 v0 v2 × × × × × × × × × × × × A4’ A4 v4 (3)磁流体发电机 课本P98第四题 (4)回旋加速器 课本P101内容

13. （5）霍尔效应 作业本P63第八题 导与练P122第十题 （6）电磁流量计

14. 七、带电粒子在有约束时在匀强磁场中的运动 例、如图所示，质量m＝0.1g的小物块带有q=5×10-4C的负电荷，放在倾角θ=300的足够长的光滑绝缘斜面上，整个装置放在B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，物块由静止从斜面的顶端开始下滑，（设斜面足够长，g=10m/s2），求： （1）物块开始离开斜面时的速度多大？ （2）物块沿斜面运动的最大距离多大？

15. О + M m2 m1 N - о/ 例、如图所示，静止在负极板附近的带负电的微粒m1在MN间突然加上电场时开始运动，水平匀速地击中速度为零的中性微粒m2后粘合在一起恰好沿一段圆弧运动落在N极板上，若m1=9.995×10-7kg，带电量q=10-8C，电场强度E=103V/m，磁感应强度B=0.5T，求m1击中m2时的高度，m1击中m2前瞬时速度，m2的质量及m1和m2粘合体做圆周运动的半径。