25-26 物理 粤教版 选择性必修 第二册 专项复习3 带电粒子在组合场中的运动（26张PPT）

(共26张PPT)
第一章　安培力与洛伦兹力
带电粒子在组合场中的运动
03
精彩动图
03学习目标1、掌握带电粒子的电偏转和磁偏转的条件、运动性质，会应用牛顿运动定律分析问题．2、掌握研究电偏转和磁偏转的方法，熟练处理类平抛运动和圆周运动．一　组合场
二　三种场力的比较
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三　电偏转和磁偏转的比较
四　带电粒子在组合场中的运动
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E
B
组合场：各种场分区存在的叫组合场。
带电粒子在组合场中的运动问题
一、三种场力的特点比较：
力 重 力 电 场 力 洛 伦 兹 力
力的大小
力的方向
做功特点
比较项
①G=mg
②与带电体的运动状态无关
①FE=qE
②与电荷的运动状态无关。
①电荷静止或v 平行于B，不受洛伦兹力
② v与B垂直，FB=qBv
总是竖直向下
正电荷受力方向与E方向相同。
负电荷受力方向与E方向相反。
方向垂直于B、v所决定的平面，分清正负电荷后用左手定则确定方向。
做功多少与路径无关，只取决于始、末位置的高度差。
做功多少与路径无关，只取决于始、末位置两点间电势差。
洛伦兹力对电荷不做功,不改变电荷的速率、动能
带电粒子在组合场中的运动问题
（3）有些带电粒子的重力是否考虑，要根据题设条
件进行判定。
如：带电微粒———要结合受力和运动状态来判断
带电粒子在组合场中运动时是否考虑重力场对粒子的作用？
重力考虑与否分三种情况：
（1）微观带电粒子一般不特殊交待就可以不计重力；
如：电子、质子、α粒子等
（2）宏观带电粒子一般不特殊交待时不能忽略重力；
如：带电小球、带电液滴、带电尘埃等
带电粒子在组合场中的运动问题
带电粒子在组合场中的运动问题
带电粒子在组合场中的运动问题
(1)如何确定“圆心”
① 已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时
v
v
B
N
M
O
② 已知入射方向、入射点和出射点的位置时
(2)如何确定“半径”
方法一:物理方程求解.半径R＝mv/Bq;
方法二:几何方法求解.一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)计算来确定.
(3)如何确定“圆心角与时间”
v
v
B
N
M
O
θ
φ
α
圆心角
速度的偏向角
弦切角
①α＝θ＝2φ.
v
B
N
M
O
在磁场中轨道圆的“三个确定”
带电粒子在组合场中的运动问题
带电粒子在组合场中的运动问题
组合场中常见的几种情形
带电粒子在组合场中的运动问题
组合场中常见的几种情形
“3步”突破带电粒子在组合场中的运动问题
规律方法
第1步：分阶段（分过程）按照时间顺序和进入不同的区域分成几个不同的阶段；
第2步：受力和运动分析，主要涉及两种典型运动，如下：
组合场中两种典型的偏转
电偏转
磁偏转
粒子垂直于电场线进入匀强电场
粒子垂直于磁感线进入匀强磁场
类平抛运动
匀速圆周运动
第3步：用规律
磁偏转
匀速圆周运动
定圆心
画轨迹
圆周运动公式、牛顿定律以及几何知识
电偏转
类平抛运动
常规分解法
功能关系
抓住联系两个场的纽带——速度
带电粒子在组合场中的运动问题
例题1：电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为U）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m，电量为e）
B=
例题2： 如图所示，在x轴上方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E，一质量为m，电荷量为－q的粒子从坐标原点沿着y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)．
d
r
O＇
r
1、如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求：
(1)带电粒子的比荷；
(2)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。
针对训练
考点一　带电粒子在组合场中的运动
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