帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)ppt課件.ppt

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1、第2講帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．(雙選，2012年新課標(biāo)卷)如圖3－2－1所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一定的角度，兩極板與一直流電源相連．若一帶電粒子恰能沿圖中所示的水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子()圖3－2－1A．所受重力與電場(chǎng)力平衡C．動(dòng)能逐漸增加B．電勢(shì)能逐漸增加D．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析：受力分析如圖15所示，重力與電場(chǎng)力的合力與速度方向相反，所以粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，所以A、C錯(cuò)誤，D正確；因?yàn)殡妶?chǎng)力與速度方向的夾角為鈍角，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，B正確．圖15答案：BD2．(雙選，2012年全國(guó)理綜卷)質(zhì)

2、量分別為m1和m2、電荷量分別為q1和q2的兩個(gè)粒子在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn))動(dòng)，已知兩個(gè)粒子的動(dòng)量大小相等．下列說法正確的是(A．若q1＝q2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定相等B．若m1＝m2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定相等C．若q1≠q2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑一定不相等D．若m1≠m2，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定不相等答案：AC3．(雙選，2012年山東卷)圖3－2－2中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷．一帶電粒子以一定的初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)．則該粒子()圖3－2

3、－2A．帶負(fù)電B．在c點(diǎn)所受的力最大C．在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化解析：根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子帶正電，A錯(cuò)誤；根據(jù)庫侖定律可知，離點(diǎn)電荷越近受力越大，B錯(cuò)誤；從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C正確；同心圓間距相等，所以a點(diǎn)到b點(diǎn)的電勢(shì)差大于b點(diǎn)到c點(diǎn)的電勢(shì)差，所以由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化，D正確．答案：CD(1)若兩狹縫平行且盤靜止(如圖丙)，某一粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，豎直向下打在感光板中心點(diǎn)M上，求該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)若兩狹縫夾角為θ0，盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方

4、向如圖乙．要使穿過N1、N2的粒子均打到感光板P1、P2的連線上，試分析盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω的取值范圍(設(shè)通過N1的所有粒子在盤旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間內(nèi)都能到達(dá)N2)．圖3－2－3圖3－2－4廣東省高考題中，2010年考了帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，2011年考了帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，2012年也涉及了帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，所以2013年高考出題方向極容易再考查帶電粒子只在電場(chǎng)中或者只在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．此講是高考的熱點(diǎn)，一般結(jié)合勻變速運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、功能關(guān)系，出現(xiàn)綜合度較高的計(jì)算題，而且還考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力．帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例1】(雙選，2012

5、年海南卷)空間存在著方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖3－2－5中的正方形為其邊界．一束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射．這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但荷質(zhì)比相同，且都包含不同速率的粒子．不計(jì)重力，下列說法正確的是()圖3－2－5A．入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B．入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大答案：BD答案：B帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例2】如圖3－2－7所示，水平放置的兩塊平行金屬板，

6、板長(zhǎng)L0＝10cm，兩板的間距為d＝2cm，一束電子以v0＝4×107m/s的初速度從兩板中央水平射入板間，然后從板間飛出射到距離板L＝45cm、寬D＝20cm的熒光屏上(不計(jì)重力，熒光屏中點(diǎn)在兩板間的中央線上，電子質(zhì)量為0.91×10－30kg，電荷量e＝1.6×10－19C)．求：(1)若電子飛入兩板前，是從靜止開始經(jīng)歷了加速電場(chǎng)的加速，則該電場(chǎng)的電壓多大？(2)為了使帶電粒子能射中熒光屏所有的位置，兩板間所加的電壓應(yīng)在什么范圍內(nèi)？圖3－2－7一般帶電粒子在電場(chǎng)中的加速直線運(yùn)動(dòng)可用動(dòng)能定理來求加速電壓、加速后的速度等相關(guān)物理量；粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)是類平拋

7、運(yùn)動(dòng)，可以用平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法來解，最后從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)出去打在屏幕上的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，在分析時(shí)可以把最后的勻速運(yùn)動(dòng)分解到兩個(gè)方向來解決問題(類似小船過河的問題)．2．如圖3－2－8所示的是示波管的原理示意圖．從燈絲發(fā)射出來的電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后，通過加速極板A上的小孔O1射出，沿中心線O1O2進(jìn)入MN間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，O1O2與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向垂直，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U2，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右端P1點(diǎn)離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，然后打在垂直O(jiān)1O2放置的熒光屏上的P2點(diǎn)．已知平行金屬極板MN間的距離為d，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，極板的右端與熒光屏之間的距離為L(zhǎng)′.不計(jì)電子之間的相互作用力

8、及其所受的重力，且電子離開燈絲的初速度可忽略不計(jì)(電