题目列表(包括答案和解析)
1.静止或匀速直线运动(a=0)
合力
,一般方法①矢量三角形法
②正交分解法:![]()
4.带电粒子在绝缘杆或者绝缘线的束缚下的运动。
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相关规律的运用
3.当带电粒子所受的合外力大小、方向均不断发生变化时,则粒子将非匀变速做曲线运动。
2.当带电粒子所受的合外力时刻指向一个圆心充当向心力时,粒子将做匀速圆周运动(如:电场力和重力相平衡,洛伦兹力提供向心力)。
1.带电粒子在复合场中所受的合外力为零时,粒子将处于静止状态或做匀速直线运动。
3.洛伦兹力
洛伦兹力的大小:当v//B时,F=0,当v
B时,F=Bqv;洛伦兹力的方向总是垂直于速度与磁场构成的平面,无论带电粒子做什么运动,洛伦兹力总不做功,不会改变粒子的动能。
2.电场力
电场力的大小为qE,方向由场强E的方向和带电粒子的电性决定,电场力做功与运动路径无关,只与带电粒子的电荷量和初、末位置的电势有关。电场力做的功与粒子的电势能的变化量对应。
1.重力
重力的大小为mg,方向竖直向下,重力做功与运动路径无关,只与带电粒子的质量m和初、末位置的竖直高度差h有关。重力的功与重力势能的变化量对应。
3.
用规律:结合牛顿第二定律和圆周运动的规律,运用圆周运动的半径公式和周期公式。
例题1:来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将 : ( )
A.竖直向下沿直线射向地面
B.相对于预定地点,向东偏转
C.相对于预定地点,稍向西偏转
D.相对于预定地点,稍向北偏转
解析:地球表面地磁场方向由南向北,质子是氢原子核,带正电,根据左手定则可判定,质子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向东,故本题答案应为B
变式训练1:电视机显象管的偏转线圈示意图如11-3-3,即时电流方向如图所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?
解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。可判定电子流向左偏转
例2.如图11-3-7,一质量为m,带电量为-q的粒子(不计重力)从原点O处沿Oy方向以初速度v0射出,若加一个与xOy平面内垂直,且无限大的匀强磁场,使该粒子能在xOy平面内运动并达到a点,a点的坐标为(x0,y0),求这个
匀强磁场的方向如何?
磁感应强度B多大?
解析:磁场方向:垂直纸面向里,
)
负离子向x轴正方向偏转,用左手定则判断磁场的方向垂直纸面向里,O、a是粒子运动圆周上的两点,Oa是圆周的一条弦,作该弦的中垂线,它与Ox轴的交点是粒子做圆周运动的圆心,如图示。
由三角形的相似关系得
,又由![]()
由以上两个式子得: ![]()
变式训练2:一个负离子的质量为m,电量大小为q,以速度v0垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图11-3-9所示。磁感应强度B方向与离子的初速度方向垂直,并垂直于纸面向里。如果离子进入磁场后经过时间t到这位置P,证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系式是:![]()
解析:粒子受到的洛伦兹力提供向心力,设粒子的轨道半径为r,由牛顿第二定律有
得:
.......①
当离子到达位置P时圆心角为α,由几何知识得
...............②
而
.....................③
由①②③得:
)
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第4课时 带电粒子在复合场中的运动
![]()
2.找联系:轨道半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与对应圆心角与运动时间的联系,在磁场中运动时间与周期相联系。
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