束偏转,实现电视技术中的,使整个荧光屏都在发光质谱仪构造如图所示,由粒子源和照相底片等构成磁偏转磁场阴极扫描加速电场偏转磁场图原理粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得关系式四电场磁场同区域并存应用实例速度选择器如图所示,平行板中电场强度的方向和磁感应强度的方向互相,这种装置能把具有定速度的粒子选择出来,所以叫做速度选择器带电粒子能够匀速沿直线通过速度选择器的条件是,即图垂直磁流体发电机根据左手定则,如图中的板是发电机的正极磁流体发电机两极板间的距离为,等离子体速度为,磁场磁感应强度为,则两极板间能达到的最大电势差图电磁流量计工作原理如图所示,圆形导管直径为,用制成,导电液体在管中向左流动,导电液体中的自由电荷正负离子,在洛伦兹力的作用下横向偏转,间出现电势差,形成电场,当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,间的电势差就保持稳定,即,所以,因此液体流量非磁性材料图霍尔效应在匀强磁场中放置个矩形截面的载流导体,当与电流方向垂直时,导体在与磁场电流方向都垂直的方向上出现了,这个现象称为霍尔效应所产生的电势差称为霍尔电势差,其原理如图所示名师点拨理解带电粒子在复合场中运动的这几个实例时,定要从其共性出发磁场方向电势差图例如图所示，在平面内，匀强电场的方向沿轴正方向，匀强磁场的方向垂直于平面向里，电子在平面内运动时，速度方向保持不变，则电子的运动方向沿轴正方向轴负方向轴正方向轴负方向解析速度方向不变，则合外力为零由左手定则可判断，运动方向沿轴正方向，带电粒子在复合场中的运动知识突破三，重点题型例如图，在水平地面上方有范围足够大的互相正交的匀强电场和运强磁场区域，磁场的磁感应强度为，方向水平并垂直纸面向里。质量为，带电荷量为的带正电微粒在此区域内沿竖直平面垂直于磁场方向的平面做速度大小为的匀速圆周运动，重力加速度为求此区域内电场强度的大小和方向若时刻微粒在电场中运动到点时，速度与水平方向夹角为度，且已知点与水平地面之间的距离等于其做圆周运动的半径。求该微粒运动到最高点时与水平地面之间的距离。解析由于带电微粒在电场磁场和重力场共存区域沿竖直面内做匀速圆周运动，表明带电粒子所受的电场力和重力等大反向，因此电场强度方向竖直向上设电场强度为，则有得即设带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为据牛顿第二定律和洛伦兹力公式有得例如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域紧邻且宽度相等均为,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直纸面向里带正电粒子从点以速度沿垂直电场方向进入电场,从点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的半,当粒子从磁场右边界上点穿出磁场时速度方向与进入电场点时的速度方向致,已知带电粒子重力不计,求粒子从点穿出磁场时的速度电场强度和磁感应强度的比值思路点拨解答此题应把握以下三点正确地画出带电粒子的运动轨迹粒子在电场中做类平抛运动粒子在磁场中做匀速圆周运动解析粒子在电场中偏转时做类平抛运动,则垂直电场方向,平行电场方向得,到点速度为在磁场中速度大小不变,所以从点出磁场时速度仍为在电场中偏转时,射出点时速度与水平方向成,并且场区粒子运动半径相同,如下图所示,三段圆弧的圆心组成的三角形是等边三角形,其边长为所以中间磁场区域的宽度为在电场中在中间磁场中运动时间在右侧磁场中运动时间则粒子第次回到点的所用时间为答案例在地面附近的真空中,存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁场,如图甲所示磁场随时间变化情况如图乙所示该区域中有条水平直线,是上的点在时刻,有个质量为电荷量为的小球可看作质点,从点开始沿着水平直线以速度做匀速直线运动,时刻恰好到达点经观测发现,小球在至时间内的时刻,又竖直向下经过直线上的点,并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过点求电场强度的大小小球从点开始运动到第二次经过点所用的时间小球运动的周期,并画出运动轨迹只画个周期由粒子在磁场中和电场中受力情况与粒子的速度可以判断粒子从点开始在磁场中匀速率运动半个圆周后进入电场，做先减速后反向加速的匀变直线运动，再进入磁场，匀速率运动半个圆周后又进入电场，如此重复下去粒子运动路线如图所示，有分粒子初速度为，则有，分由可得分设粒子进入电场做减速运动的最大路程为，加速度为，刚进入电场时的方向为正方向，则有，分,分得分此处也可用动能定理求解，分分得分粒子运动的总路程分得分例有个带电量为重为的小球,从两竖直的带电平行板上方处自由落下,两极板间另有匀强磁场,磁感应强度为,方向如图所示,则带电小球通过有电场和磁场的空间时,下列说法错误的是定作曲线运动不可能做曲线运动有可能做匀加速运动有可能做匀速运动图解析由于小球的速度变化时,洛伦兹力会变化,小球所受合力变化,小球不可能做匀速或匀加速运动,错答案例空间存在匀强磁场,其方向垂直纸面向里,另有个点电荷的电场,如图所示,带电粒子以初速度从处垂直电场磁场入射,初位置到点电荷的距离为,则粒子在电磁场中的运动轨迹可能为以为圆心,为半径的纸面内的圆周沿初速度方向的直线开始阶段在纸面内向左偏的曲线开始阶段在纸面内向右偏的曲线图例在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内不计重力,电子可能沿水平方向向右做直线运动的是解析如电子水平向右运动,在图中电场力水平向左,洛伦兹力竖直向下,故不可能在图中,电场力水平向左,洛伦兹力为零,故电子可能水平向右匀减速直线运动在图中电场力竖直向上,洛伦兹力竖直向下,当二者大小相等时,电子向右做匀速直线运动在图中电场力竖直向上,洛伦兹力竖直向上,故电子不可能做水平向右的直线运动,因此只有选项正确答案例如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下,从静止开始自点沿曲线运动,到达点时速度为零,为运动的最低点,不计重力,则该粒子必带正电荷两点位于同高度粒子到达时的速度最大粒子到达点后,将沿原曲线返回点图解析在不计重力情况下,粒子从点静止开始向下运动,说明粒子受向下的电场力,带正电,选项正确整个过程中只有电场力做功,而两点粒子速度都为零,所以在同等势面上,选项正确运动到点时粒子在电场力方向上发生的位移最大,电场力做功最多,离子速度最大,选项正确离子从点向下运动时受向右的洛伦兹力,将向右偏,故选项错答案如图所示,空间内存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场个质量为的带电液滴,在竖直平面内做圆周运动,下列说法不正确的是液滴在运动过程中速率不变液滴所带电荷定为负电荷,电荷量大小为液滴定沿顺时针方向运动液滴可以沿逆时针方向运动,也可以沿顺时针方向运动图解析很显然,液滴共受三个力重力电场力和洛伦兹力圆周运动要么是匀速圆周运动,要么是非匀速圆周运动如果重力和电场力的合力不为零,液滴必然会沿这个合力方向有个分运动,那么液滴就不可能沿圆周运动,所以重力和电场力定相平衡,即液滴定做匀速圆周运动,选项正确电场力定向上,故液滴必带负电荷,由得,选项正确由左手定则可判定液滴必沿顺时针方向运动,因为洛伦兹力始终指向圆心,故对，错答案反思总结电荷运动类仪器的分析带电粒子在复合场中的运动编制日期月目录带电粒子在复合场中的运动定位解析带电粒子在复合场中的运动知识突破讨论题，带电粒子在复合场中的运动定位解析，在知识体系中的位置与作用在高二年级上学期内容带电粒子在复合场中的运动问题是高考的重点和难点，是每年高考的必考内容，在高考试题中占有相当重要的地位，试题类型主要以大型计算题形式为主，侧重于考查带电粒子在磁场和电场磁场和重力场以及磁场电场重力场三场所形成的复合场中的运动问题，试题难度大，综合性强。学习目标掌握带电粒子在复合场中的运动规律理解“电偏转”与“磁偏转”能熟练运用力学知识运动学知识和数学方法分析和解决有关带电粒子在复合场中运动的综合题掌握解题方法，总结题型规律，带电粒子在复合场中的运动知识突破，基础知识讲解与梳理复合场及其特点这里所说的复合场是指电场磁场重力场并存，或其中两种场并存的场带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力洛仑兹力和重力的作用或其中两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要带电粒子在复合场电运动的基本分析当带电粒子在复合场中所受的合外力为时，粒子将做匀速直线运动或静止当带电粒子所受的合外力与运动方向在同条直线上时，粒子将做变速直线运动当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动当带电粒子所受的合外力的大小方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题般只能用能量关系处理电场力和洛仑兹力的比较在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用而磁场仅仅对运动着的且速度与磁场方向不平行的电荷有洛仑兹力的作用电场力的大小，与电荷的运动的速度无关而洛仑兹力的大小,与电荷运动的速度大小和方向均有关电场力的方向与电场的方向或相同或相反而洛仑兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向，而洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向，不能改变速度大小电场力可以对电荷做功，能改变电荷的动能洛仑兹力不能对电荷做功，不能改变电荷的动能匀强电场中在电场力的作用下，运动电荷的偏转轨迹为抛物线匀强磁场中在洛仑兹力的作用下，垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧对于重力的考虑重力考虑与否分三种情况对于微观粒子，如电子质子离子等般不做特殊交待就可以不计其重力，因为其重力般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略而对于些实际物体，如带电小球液滴金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力在题目中有明确交待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单对未知名的带电粒子其重力是否忽略又没有明确时，可采用假设法判断，假设重力计或者不计，结合题给条件得出的结论若与题意相符则假设正确，否则假设错误带电粒子在复合场中运动的分类静止或匀速直线运动特点重力电场力洛伦兹力合力为零匀速圆周运动特点重力与电场力等大反向，带电粒子在洛伦兹力作用下，在垂直与磁场的平面内做匀速圆周运动较复杂的曲线运动特点合力大小方向均变化，且与初速不共线，粒子做非匀变速曲线运动，其轨迹不是圆弧，也不是抛物线“磁偏转”和“电偏转”的差别，带电粒子在复合场中的运动知识突破复合场复合场是指电场磁场和重力场并存，或其中两场并存或分区域存在三电场磁场分区域应用实例电视显像管电视显像管是应用电子束填“电偏转”或“磁偏转”的原理来工作的,使电子束偏转的填“电场”或“磁场”是由两对偏转线圈产生的显像管工作时,由发射电子束,利用磁场来使电子束偏转,实现电视技术中的,使整个荧光屏都在发光质谱仪构造如图所示,由粒子源和照相底片等构成磁偏转磁场阴极扫描加速电场偏转磁场图原理粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得关系式四电场磁场同区域并存应用实例速度选择器如图所示,平行板中电场强度的方向和磁感应强度的方向互相,