專題九第3講帶電粒子的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)配套-資料下載頁(yè)
2025-05-09 22:20本頁(yè)面
【正文】 大， 桿對(duì)小球彈力減小，相應(yīng)的摩擦力也逐漸減小，直到水平向左 的洛倫茲力與水平向右的電場(chǎng)力等大時(shí)，小球受到摩擦力為零， 而后小球速度繼續(xù)增大，即洛倫茲力繼續(xù)變大，小球受到的摩 擦力又增加，當(dāng)摩擦力大小等于物重時(shí)，小球開(kāi)始向下做勻速 直線運(yùn)動(dòng)，綜上所述， AC 正確． 【 例 1】 如圖 9－ 3－ 15 所示，在 x 軸上方有垂直于 xOy 平 面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B；在 x 軸下方有沿 y 軸負(fù)方 向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為 m、電荷量為－ q 的粒子從坐 標(biāo)原點(diǎn)沿著 y 軸正方向射出．射出之后，第 3 次到達(dá) x 軸時(shí)， 它與點(diǎn) O 的距離為 L，求此粒子射出時(shí)的速度 v 和運(yùn)動(dòng)的總路程 s.(重力不計(jì) ) 圖 9－ 3－ 16 錯(cuò)解分析： 粒子射出后第 3 次到達(dá) x 軸，如圖 9 － 3 － 16 所示．磁場(chǎng)中 R ＝L6 由 f 洛 ＝ F 向 得 Bq v ＝ mv2R 所以 v ＝Bq Rm＝Bq L6m 設(shè)在電場(chǎng)中粒子的每一次位移是 l. 根據(jù)動(dòng)能定理有 qE l ＝ 12mv2， l ＝mv22E q＝m??????Bq L6 m22 Eq 第 3 次到達(dá) x 軸時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的總路程為一個(gè)半圓周和四個(gè)位移 l 的長(zhǎng)度之和． s ＝32(2 π R ) ＋ 4 l ＝πL2＋qB2L218 mE. 圖 9－ 3－ 17 正確解析： 粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)．畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，如圖 9 － 3－ 17 所示．根據(jù)這張圖可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期后第一次通過(guò) x 軸進(jìn)入電場(chǎng)，做勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零，再反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以原來(lái)的速度大小反方向進(jìn)入磁場(chǎng)．這就是第二次進(jìn)入磁場(chǎng) ，接著粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，半個(gè)周期后第三次通過(guò) x 軸．由圖可知 R ＝L4 在磁場(chǎng)中 f 洛 ＝ F 向 得 B qv ＝ mv2R 所以 v ＝Bq Rm＝Bq L4m 解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，必須對(duì)粒子進(jìn)行正確的受力分析，清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出軌跡，尤其不能忽略電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的影響． 設(shè)在電場(chǎng)中粒子每一次的位移是 l . 根據(jù)動(dòng)能定理 qE l ＝12mv2， l ＝mv22E q＝m??????Bq L4 m22 Eq 第 3 次到達(dá) x 軸時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的總路程為一個(gè)圓 周和兩個(gè)位移 l 的長(zhǎng)度之和．即 s ＝ 2 π R ＋ 2 l ＝πL2＋qB2L216 mE. 1.(雙選 )地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng) 磁場(chǎng)，已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一個(gè)帶電油滴能沿一條與 豎直方向成 α角的直線 MN 運(yùn)動(dòng) (MN 在垂直于磁場(chǎng)方向的平面 內(nèi) )，如圖 9－ 3－ 18 所示，則以下判斷中正確的是 ( ) AC A．如果油滴帶正電，它是從 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn) B．如果油滴帶正電，它是從 N 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 M 點(diǎn) C．如果電場(chǎng)方向水平向左，油滴是從 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn) D．如果電場(chǎng)方向水平向右，油滴是從 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn)
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