專題三電場和磁場2節(jié)-在線瀏覽
2025-06-24 18:17本頁面
【正文】 子最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標 . 思路點撥 :( 1 ) 利用 R= 求出半徑 ,根據(jù)幾何關系和受力分析確定粒子在電、磁場中的運動情況 ,并畫出運動軌跡 。( 3 )利用幾何關系及運動的合成與分解求粒子離開電、磁場區(qū)域的位 置坐標 . 規(guī)范解答 :( 1 ) 帶電粒子從 O 點射入磁場運動軌跡如圖所示 . 由牛頓第二定律得 qv0B = m 代入數(shù)據(jù)解得 r= 4 10 3 m 由題意及幾何關系可知 ,帶電粒子的運動軌跡在磁場中偏轉的圓心角為 90176。 ( 2 )粒子在第一象限內運動到最高點時的位置坐標 。 時 ,求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間 t. 解析 :( 1 ) 設粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為 R ,由牛頓第二定律 有 q v B = 粒子自 A 點射出 ,由幾何知識知 R = a 解得 B= . ( 2 ) 粒子從 A 點向上在電場中做勻減速運動 ,設在電場中減速的距離為y1 由 E q y1= 0 mv2 得 y1= 所以在第一象限運動到最高點的坐標為 (a ,a+ ). ( 3 ) 粒子在磁場中做圓周運動的周期 T= 粒子從磁場中的 P 點射出 , 因磁場圓和粒子的軌跡圓的半徑相等 ,OO1PO2構成菱形 ,故粒子在 P 點的出射方向與 y 軸平行 ,粒子由 O 到P 的圓弧所對應的圓心角為 θ1= 60176。 則 θ1+ θ2= π 粒子先后在磁場中運動的總時間 t2= = 粒子在電、磁場區(qū)之間做勻速運動的時間 t3= 粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間為 t= t1+t2+t3= + . 答案 :( 1 ) ( 2 )( a ,a+ ) ( 3 ) + 熱點二 :帶電粒子在復合場中的運動 帶電粒子在復合場中運動的處理方法 : 1 .正確分析帶電粒子的受力及運動特征是解決問題的前提 帶電粒子在復合場中做什么運動 ,取決于帶電粒子所受的合外力及初始運動的速度 ,因此應把帶電粒子的運動情況和受力情況結合起來進行分析 . 2 .靈活選用力學規(guī)律是解決問題的關鍵 當帶電粒子在復合場中做勻速直線運動時 ,應根據(jù)平衡條件列方程求解 。當帶電粒子在復合場中做非勻變速曲線運動時 ,應選用動能定理或能量守恒定律列方程求解 . 由于帶電粒子在復合場中受力情況復雜 ,往往出現(xiàn)臨界問題 ,此時應以題目中出現(xiàn)的 “ 恰好 ” 、 “ 最大 ” 、 “ 最高 ” 、 “ 至少 ” 等詞語為突破口 ,挖掘隱含條件 ,根據(jù)臨界條件列出輔助方程 ,再與其他方程聯(lián)立求解 . 【例 2 】 ( 201 1 年福建福州市質量檢測 )如圖在 x O y 坐標系第 Ⅰ 象限 ,磁場方向垂直 x O y 平面向里 ,磁感應強度大小均為 B= 1 . 0 T 。 ( 2 )帶電粒子在 x O y 平面內做勻速圓周運動時電場強度的大小和方向 。 ( 2 ) 帶電粒子在 x O y 平面內做勻速圓周運動時 ,電場力 F 一定與重力平衡 ,洛倫茲力提供向心力 。 速度 v0大小為 2 . 0 m /s ,方向斜向上與 x 軸正方向夾角為 60176。 PQ c o s 60 176。 ( 2 ) 1 . 0 N/C 方向豎直向上 ( 3 )x 軸上入射點 P 離 O 點距離至少為 0 . 27 m
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