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【全优课堂】2016高考物理总复习第9章第3课时带电粒子在复合场中的运动课件 【全优课堂】2016高考物理总复习第9章第3课时带电粒子在复合场中的运动课件

格式:PPT 上传:2022-06-24 20:08:20

《【全优课堂】2016高考物理总复习第9章第3课时带电粒子在复合场中的运动课件》修改意见稿

1、“.....此时解题要通过受力分析明确变力恒力做功情况,并注意洛伦兹力不的特点,运用动能定理能量守恒定律结合牛顿运动求出结果典例剖析例如图所示,与水平面成的倾斜轨道,其延长线在点与半圆轨道相切,全部轨道为绝缘材料制成且位于竖直面内,整个空间存在水平向左的匀强电场,的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场点处于边界上质量为的带电小球沿轨道下滑,至点时速度为,接着沿直线运动到处进入半圆轨道,进入时无动能损失,且恰好能通过点,在点速度为不计空气阻力求图小球带何种电荷小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功小球从点飞出时磁场同时消失,小球离开点后的运动轨迹与直线或延长线的交点为点未标出,求点到点的距离解析依题意可知小球在间做匀速直线运动,在段受重力电场力洛伦兹力且合力为,因此带电小球应带正电荷在点速度为设重力与电场力的合力为,则又解得在处由牛顿第二定律可得把代入得小球在段克服摩擦力做功,由动能定理可得小球离开点后做类平抛运动......”

2、“.....注意运动情况和受力情况的结合对于粒子连续通过几个不同种类的场时,要分阶段进行处理画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时,根据受力平衡列方程求解当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时,应用牛顿定律结合圆周运动规律求解当带电粒子做复杂曲线运动时,般用能定理或量守恒定律求解对于临界问题,注意挖掘隐含条件带电粒子体在复合场中的运动问题求解要点受力分析是基础运动过程分析是关键根据不同的运动过程及物理模型选择合适的物理规律列方程求解跟踪训练湛江调研如图所示,质量为的带电微粒以的速度从水平放置的金属板的中央飞入板间,已知板长,板间距离当时,带电粒子恰好沿直线穿过板间,则图带电粒子所带电量如何为多大时粒子擦上板边沿飞出如,试通过加垂直纸面的个匀强磁场,其大小及方向应如何也可让粒子擦上板边沿飞出解析带电粒子沿直线通过,可确定其带负电,且有解得带电粒子做类平抛运动此时电场力与重力平衡......”

3、“.....向上偏,由左手定则,磁场方向垂直纸面向外由考点解读近几年各省市的高考题在这里的命题情景大都是组合场模型,或是个电场与个磁场相邻,或是两多个磁场相邻解题时要弄清楚场的性质场的方向强弱范围等要进行正确的受力分析,确定带电粒子的运动状态分析带电粒子的运动过程,画出运动轨迹是解题的关键考点二带电粒子在组合场中的运动典例剖析例如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为的匀强电场,其中第Ⅰ象限电场沿轴正方向,第Ⅲ象限电场沿轴负方向在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向里有个电子从轴的点以垂直于轴的初速度进入第Ⅲ象限,第次到达轴上时速度方向与轴负方向夹角为,第次进入第Ⅰ象限时,与轴负方向夹角也是,经过段时间电子又回到了点,进行周期性运动已知电子的电荷量为,质量为,不考虑重力和空气阻力求图点距原点的距离粒子第次到达轴上点与第次进入第Ⅰ象限时的点之间的距离电子从点出发到第次回到点所用的时间解析电子在第Ⅲ象限做类平抛运动......”

4、“.....沿轴方向的分速度为设则由联立解得解法设之间距离为,则有联立解得,之间距离为解法二由得,之间距离为在个周期内,设在第Ⅲ象限运动时间为,在第Ⅱ象限运动时间为,在第Ⅰ象限运动时间为,在第Ⅳ象限运动时间为在第Ⅲ象限有由解得在第Ⅱ象限电子做圆周运动,周期,在第Ⅱ象限运动的时间为由几何关系可知,电子在第Ⅰ象限的运动与在第Ⅲ象限的运动对称,沿轴方向做匀减速运动,沿轴方向做匀速运动,到达子所带电量如何为多大时粒子擦上板边沿飞出如,试通过加垂直纸面的个匀强磁场,其大小及方向应如何也可让粒子擦上板边沿飞出解析带电粒子沿直线通过,可确定其带负电,且有解得带电粒子做类平抛运动此时电场力与重力平衡,磁场力使粒子作匀速圆周运动,向上偏,由左手定则,磁场方向垂直纸面向外由考点解读近几年各省市的高考题在这里的命题情景大都是组合场模型,或是个电场与个磁场相邻,或是两多个磁场相邻解题时要弄清楚场的性质场的方向强弱范围等要进行正确的受力分析,确定带电粒子的运动状态分析带电粒子的运动过程......”

5、“.....在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为的匀强电场,其中第Ⅰ象限电场沿轴正方向,第Ⅲ象限电场沿轴负方向在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为的匀强磁场,磁场方向均垂直纸面向里有个电子从轴的点以垂直于轴的初速度进入第Ⅲ象限,第次到达轴上时速度方向与轴负方向夹角为,第次进入第Ⅰ象限时,与轴负方向夹角也是,经过段时间电子又回到了点,进行周期性运动已知电子的电荷量为,质量为,不考虑重力和空气阻力求图点距原点的距离粒子第次到达轴上点与第次进入第Ⅰ象限时的点之间的距离电子从点出发到第次回到点所用的时间解析电子在第Ⅲ象限做类平抛运动,第次到达轴时,沿轴方向的分速度为设则由联立解得解法设之间距离为,则有联立解得,之间距离为解法二由得,之间距离为在个周期内,设在第Ⅲ象限运动时间为,在第Ⅱ象限运动时间为,在第Ⅰ象限运动时间为,在第Ⅳ象限运动时间为在第Ⅲ象限有由解得在第Ⅱ象限电子做圆周运动,周期,在第Ⅱ象限运动的时间为由几何关系可知......”

6、“.....沿轴方向做匀减速运动,沿轴方向做匀速运动,到达轴时垂直进入第四象限的磁场中,速度变为在第Ⅰ象限运动时间为电子在第Ⅳ象限做四分之圆周运动,运动周期与第Ⅲ周期相同,即,在第Ⅳ象限运动时间为电子从点出发到第次回到点所用时间为答案或方法提炼解决带电粒子在组合场中运动问题的思路方法跟踪训练揭阳模如图所示,在平面内的区域存在电场与磁场,为电场与磁场的分界线,与轴的夹角为,电场强度大小为,磁感应强度大小为,质量为带电荷量为的正粒子从点沿轴负方向以速度射入磁场,不计粒子重力,求图粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径粒子在磁场中运动的时间粒子最终穿过轴时离点的距离答案见解析解析带电粒子从点射入磁场,做匀速圆周运动,经圆周后,第次经过磁场边界进入电场,运动轨迹如图所示得粒子第次进入电场后做减速运动,速度减为后反向做加速运动,此后又以大小为的速度进入磁场,运动圆周后第二次进入电场,由解得粒子在磁场中运动的时间粒子第二次进入电场后,速度方向垂直电场方向......”

7、“.....技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成,长宽高分别为,左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压若用表示污水流量单位时间内排出的污水体积,下列说法中正确的是带电粒子在复合场中的实际应用模型图若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大污水流量与成正比,与无关解析由左手定则可判断,前表面聚集负电荷,比后表面电势低,且当时,电荷不再偏转,电压表示数恒定,与污水中离子的多少无关,均错误由可得,可见,与成正比,与无关,正确答案方法提炼无论是速度选择器回旋加速器,还是质谱仪电磁流量计,其实质都是带电粒子在电磁场中的运动,只是过程较复杂而已这些实用模型问题的本质还是力学问题......”

8、“.....运用牛顿第二定律并结合运动学规求解功能关系根据场力及其他外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系解决问题,这条线索不但适用于均匀场也适用于非均匀场,因此要熟悉各种力做功的特点跟踪训练如图所示是质谱仪工作原理的示意图,带电粒子经电压加速在点初速度为后,进入磁感应强度为的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板上的处图中半圆形的虚线分别表示带电粒子所通过的路径,则的质量定大于的质量的电荷量定大于的电荷量运动的时间大于运动的时间的荷质比大于的荷质比答案图解析粒子经电场加速的过程,由动能定理有粒子在磁场中运动,由牛顿第二定律知,所以,由图知,错,对因周期为,粒子运行时间均为,所以运动的时间小于运动的时间,错第课时带电粒子在复合场中的运动导学目标能分析计算带电粒子在复合场中的运动能够解决速度选择器磁流体发电机电磁流量计等磁场在生活和科技方面的应用问题复合场知识梳理复合场叠加场电场重力场共存,或其中两场共存组合场电场与磁场各位于定的区域内......”

9、“.....电场磁场出现磁场交替三种场的比较名称项目力的特点功和能的特点重力场大小方向重力做功与无关重力做功改变物体的静电场大小方向正电荷受力方向与场强方向负电荷受力方向与场强方向电场力做功与无关电场力做功改变磁场洛伦兹力方向可用定则判断洛伦兹力不做功,不改变带电粒子的竖直向下路径重力势能相同相反路径电势能左手动能答案静止或匀速直线运动当带电粒子在叠加场中所受合外力为零时,将处于静止状态或做匀速直线运动匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等,方向反时带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内将做匀速圆周运动思考带电粒子在叠加场中什么时候静止或做直线运动什么时候做匀速圆周运动复合场中带电粒子在重力电场力为恒力时洛伦兹力三个力作用下能做匀变速直线运动吗答案不能只要发生改变,洛伦兹力就要发生变化,使粒子所受合力发生变化,故而不能做匀变速直线运动二带电粒子在复合场中运动的应用实例知识梳理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......”

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