高中物理人教版選修3-1課件：38 帶電粒子在組合場(chǎng)和復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(文件)
【正文】 中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，如圖 38 1 1 所示，為了使電荷能做直線運(yùn)動(dòng)，則必須加一個(gè)電場(chǎng)進(jìn)去，不計(jì)重力，此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)該是 ( ) A ．沿 y 軸正方向，大小為B vq B ．沿 y 軸負(fù)方向，大小為 B v C ．沿 y 軸正方向，大小為vB D ．沿 y 軸負(fù)方向，大小為B vq B 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 3 ．如圖 3812 所示，在平面直角坐標(biāo)系 xO y 內(nèi)，第 Ⅰ 象限存在沿 y 負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第 Ⅳ 象限以 ON 為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B .一質(zhì)量為 m 、電荷量為 q 的帶正電的粒子，從 y 軸正半軸上 y ＝ h 處的 M 點(diǎn)，以速度 v0垂直于 y 軸射入電場(chǎng)，經(jīng) x 軸上 x ＝ 2 h 處的 P 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于 y 軸的方向射出磁場(chǎng)．不計(jì)粒子重力．求： (1) 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 E ； (2) 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r ； (3) 粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間 t . 解析 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如 下 圖所示 (1) 設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t 1 則有 2 h ＝ v 0 t 1 ， h ＝12at21 根據(jù)牛頓第二定律得 Eq ＝ ma 求得 E ＝m v202 qh. 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 3 ．如圖 3812 所示，在平面直角坐標(biāo)系 xO y 內(nèi)，第 Ⅰ 象限存在沿 y 負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第 Ⅳ 象限以 ON 為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B .一質(zhì)量為 m 、電荷量為 q 的帶正電的粒子，從 y 軸正半軸上 y ＝ h 處的 M 點(diǎn)，以速度 v0垂直于 y 軸射入電場(chǎng)，經(jīng) x 軸上 x ＝ 2 h 處的 P 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最后以垂直于 y 軸的方向射出磁場(chǎng)．不計(jì)粒子重力．求： (1) 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 E ； (2) 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r ； (3) 粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的總時(shí)間 t . (2) 設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為 v ， 在電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得 Eqh ＝12m v2－12m20 又 Bq v ＝ mv2r，解得 r ＝2 m v 0Bq (3) 粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1 ＝2 hv 0 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期 T ＝2π rv＝2π mBq 設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t 2 ， t 2 ＝ 38 T ，求得 t ＝ t 1 ＋ t 2 ＝ 2 hv0＋ 3π m4 Bq . 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 再見(jiàn) 。 ，如圖 3810 所示，則該帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 ( ) A.2π r3 v0 B.2 3 π r3 v0 C.π r3 v0 D.3 π r3 v0 我們首先想到 從 弧所對(duì)圓心角 θ ＝ 6 0176。360176。 的角，如圖所示．則該微粒至少需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)？最高點(diǎn)距地面多高？ 課堂講義 【例 4 】 如圖 ， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，質(zhì)量為 m 、帶電量為－ q 的帶電微粒 恰好做速度大小為 v 的勻速圓周運(yùn)動(dòng)． (1 ) 求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向； (2 ) 若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場(chǎng)中距地面高度為 H 的 P 點(diǎn)，速度與水平方向成 45176。 所以帶電粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為 6 0 176。人教版
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