1、高二物理复合场学案(2011-12-7)一、知识回顾:1、在匀强磁场中带电粒子的受力与 v0 的关系(1)v 0=0,F 洛 = ;(2)v 0B,F 洛 = (3)v 0B,F 洛 = ,带电粒子做 运动,其半径 R= ,周期 T= ,F 洛 是否做功? 2、在匀强电场中带电粒子的受力:带电体 q 在电场中一定受到电场力,电场力 F= ,电场力方向怎样判定? 带电体 q 在电势差为 U 的两点间运动,电场力做功 3、复合场:指电场、磁场和重力场并存,或其中两场并存,或分区存在例 1:已知质量为 m 的带电液滴,以速度 v 射入互相垂直的匀强电场 E 和匀强磁场 B 中,液滴在此空间刚好能在竖
2、直平面内做匀速圆周运动。如图所示,求:(1)液滴在空间受到几个力作用(2)液滴带电荷量及电性;(3)液滴做匀速圆周运动的半径多大?结论:当带电体(粒子)作匀速圆周运动时,若洛仑兹力提供向心力,则其余各力的合力必为零例 2、如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道都是光滑的。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,M、N 为轨道的最低点.(1)比较速度 VM、V N 的大小,说明理由;(2)比较两种情况下小球第一次经过轨道的最低点时.对轨道的压力 FM、F N; 说明理由;(3)两小球是否能到达轨道的另一端?例 3、如图在虚线所
3、示宽度范围内,用场强为 E 的匀强电场可使初速度为 v0 的某种正离子、偏转 角 .在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场,使该离子穿过该区域,并使偏转转角也为 , (不计粒子重力)求:(1) 、匀强磁场的磁感应强度是多大?(2) 、离子穿过电场和磁场的时间之比是多大?反馈练习v0yEPBxOV0 B EM N+q+q1、如图所示,在 xOy 平面内,第 象限中有匀强电场,场强大小 为 E,方向沿 y 轴正方向,在x 轴的下方有匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向内。今有一质量为 m,电量为 e的电子(不计重力) ,从 y 轴上的 P 点以初速度 v0 垂直于电场方向
4、进入电场。经电场偏转后,沿着与 x 轴正方向成 45角方向进入磁场。 最终返回 x 轴上一点 Q1)作出电子运动轨迹的示意图,并说明电子的运动情况;2)求 P 点离坐标原点的距离 h;3)电子从 P 点出发经多长时间第一次返回 x 轴2、如图所示,一个质量为 m =2.010-11kg,电荷量 q = +1.010-5C 的带电微粒(重力忽略不计) ,从静止开始经 U1=100V 电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长 L=20cm,两板间距 d = cm。求:310(1)微粒进入偏转电场时的速度 v0 大小;(2)微粒射出偏转电场时的偏转角 ;( 3) 微粒射出偏转电场时的速度 v 大小(4)若该匀强磁场的宽度为 D=10cm,为使微粒不会由磁场右边射出,该磁场的磁感应强度 B 至少多大?