時(shí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)-wenkub
2023-05-20 20:59:41 本頁面
【正文】 最大 ”“ 最高 ”“至少 ” 為突破口 ,挖掘隱含條件 ,探求臨界位置或狀態(tài) . 第 29頁 第 29頁 共 48 頁 (2)數(shù)學(xué)解析法 許多物理過程 ,一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量的變化可用一個(gè)二次函數(shù)來表示 ,如果這個(gè)函數(shù)存在極值 ,則說明它反映的物理變化存在一個(gè)臨界狀態(tài) ,用配方法 ?圖像法求解極值 ,就可求得臨界點(diǎn) ,臨界狀態(tài)的各物理量便可一一得出 . 第 30頁 第 30頁 共 48 頁 典例剖析 【 例 3】 如圖所示 ,豎直絕緣桿處于方向彼此垂直 ?大小為 E?B的勻強(qiáng)電 ?磁場(chǎng)中 ,一個(gè)質(zhì)量為 m?帶正電電荷量為 q的小球 ,從靜止開始沿桿下滑 ,且與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ,試求 : 第 31頁 第 31頁 共 48 頁 (1)小球速度為多大時(shí) ,加速度最大 ?最大值是多少 ? (2)小球下滑的最大速度是多少 ? 第 32頁 第 32頁 共 48 頁 [解析 ] 小球開始下滑時(shí) ,在水平方向始終受到方向相反的電場(chǎng)力 qE和洛倫茲力 qvB的作用 ,受力分析如圖所示 , 第 33頁 第 33頁 共 48 頁 (1)當(dāng) qvBqE時(shí) ,壓力 FN水平向左 ,小球下滑的加速度為 : 由上式知 a隨 v的增加而增加 ,即小球做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng). 當(dāng) qvB=qE,即速度增大 時(shí) , 摩擦力 Ff=FN=0,加速度最大 ,其最大值為 amax=g. ()Nm g F q E q v Bagmm? ?? ?? ? ?EvB?第 34頁 第 34頁 共 48 頁 ? ?? ?N2 qv B qE , F , :a v , ,a 0 , , :m g qv B(E).qNm axm g F qv B qEagmmm g EqvqB? ????? ??????????當(dāng) 時(shí) 改 變 方 向 為 水 平 向 右 小 球 下 滑 加 速 度 為由 此 可 知 隨 增 大 而 減 小 即 小 球 做 加 速 度 減 小 的 加 速 運(yùn) 動(dòng)當(dāng) 時(shí) 速 度 達(dá) 到 最 大 這 時(shí) 有故 最 大 速 度 為( 1 2] )[ )( m a xE m g E qv a gB q B?????答 案第 35頁 第 35頁 共 48 頁 第三關(guān) :訓(xùn)練關(guān) 笑對(duì)高考 第 36頁 第 36頁 共 48 頁 隨堂 (2)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t和位移 L. 解析 :粒子在兩個(gè)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力大小相同 ,為 F=qE1=qE2= 104 N 粒子所受的重力為 G=mg= 104 N 可見在兩個(gè)電場(chǎng)中粒子所受電場(chǎng)力大小均等于重力大小 . 第 47頁 第 47頁 共 48 頁 ? ?2 2 421 x , P O 0F: t a n 4 5 ,4 5 , O x .x2 1 01,1 0 2 /2 2 / .G F NGFFa m smv a d m s??????? ? ????????合合在 軸 上 方 的 電 場(chǎng) 中 粒 子 沿 做 初 速 度 為 的 勻 加 速 直線 運(yùn) 動(dòng)合 外 力 大 小 為合 外 力 方 向 即 合 外 力 與 場(chǎng) 強(qiáng) 方 向 的夾 角 為 粒 子 將 從 原 點(diǎn) 進(jìn) 入 軸 下 方 的 復(fù) 合 場(chǎng) 中加 速 度粒 子 剛 進(jìn) 入 軸 下 方 復(fù) 合 場(chǎng) 時(shí) 的 速 度 為第 48頁 第 48頁 共 48 頁 (2)在 x軸下方的復(fù)合場(chǎng)中 ,因?yàn)榱Ｗ铀艿闹亓碗妶?chǎng)力平衡,所以粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ,其周期 由對(duì)稱性可知 ,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)四分之三周期 ,所用時(shí)間為t=3T/4= s 粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 粒子離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向與負(fù) x軸成 45176。由于向下板偏 ,電場(chǎng)力做負(fù)功 ,其電勢(shì)能將會(huì)增大 .而電場(chǎng)力大小只與場(chǎng)強(qiáng)及小球的帶電荷量有關(guān) ,故④錯(cuò) . 答案 :A 第 45頁 第 45頁 共 48 頁 ,直線 PO與 x軸成 45176。第 1頁 第 1頁 共 48 頁 第三課時(shí) 帶電
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