带电粒子在复合场中的运动分析与计算

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1、1. 如图如图81所示，在两水平极板所示，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，一带电粒子以某一速度沿水平下，磁场方向垂直于纸面向里，一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？时，粒子运动轨迹不会改变？ ()A粒子速度的大小粒子速度的大小B粒子所带的电荷量粒子所带的电荷量C电场强度电场强度 D磁感应强度磁感应强度解析：解析：选选 粒子能水平通过电极板，则粒子能水平通过电极板，则qEqvB，则改变电

2、，则改变电荷量不会打破平衡使粒子的运动轨迹发生改变。荷量不会打破平衡使粒子的运动轨迹发生改变。图图81B2如图如图83所示，两块水平放置、相距为所示，两块水平放置、相距为d的的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速、水平速度均为度均为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴，墨滴在电场区域恰能沿水平向右

3、做匀速直线运动；进入电场、在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。点。图图83(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；(2)求磁感应强度求磁感应强度B的值；的值；(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置。为现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至点，应将磁感应强度调至B，则，则B的的大小为多少？大小为多少？ 由以上高考试题可以看出，本专题的高频考点主要集中由以上高考试题可以看出，本

4、专题的高频考点主要集中在带电粒子在组合场或复合场中的运动规律，另外带电粒子在带电粒子在组合场或复合场中的运动规律，另外带电粒子的测量与控制的实际应用也将是高考的热点问题，复习时要的测量与控制的实际应用也将是高考的热点问题，复习时要深入理解概念，掌握基本规律，以力和能量为主线，运用力深入理解概念，掌握基本规律，以力和能量为主线，运用力学和电学、磁学知识，进行综合分析。学和电学、磁学知识，进行综合分析。1必须精通的几种方法必须精通的几种方法(1)带电粒子在复合场中的平衡问题的分析方法。带电粒子在复合场中的平衡问题的分析方法。(2)带电粒子在组合场中运动的分析方法。带电粒子在组合场中运动的分析方法。

5、(3)带电粒子在复合场中运动的分析方法。带电粒子在复合场中运动的分析方法。2必须明确的易错易混点必须明确的易错易混点(1)组合场中不能确定好粒子在组合场交界位置的速度的大组合场中不能确定好粒子在组合场交界位置的速度的大小与方向而出错。小与方向而出错。(2)在复合场中，受力分析不正确，特别是洛伦兹力的方向在复合场中，受力分析不正确，特别是洛伦兹力的方向判断不正确而出错。判断不正确而出错。(3)对带电体的重力能否被忽略判断不准而导致出错。对带电体的重力能否被忽略判断不准而导致出错。(4)混淆处理混淆处理“磁偏转磁偏转”和和“电偏转电偏转”的方法而出错。的方法而出错。图图84答案答案(1)0.2 m

6、(3)1.19106s(3)x0.6 m分析带电粒子在组合场中运动问题的方法分析带电粒子在组合场中运动问题的方法(1)带电粒子依次通过不同场区时，由受力情况确定粒子在带电粒子依次通过不同场区时，由受力情况确定粒子在不同区域的运动情况。不同区域的运动情况。(2)根据区域和运动规律的不同，将粒子运动的过程划分为根据区域和运动规律的不同，将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理。几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理。(3)联系粒子在不同阶段的运动的物理量是速度，因此确定联系粒子在不同阶段的运动的物理量是速度，因此确定带电粒子在场区边界的速度带电粒子在场区边界的速

7、度(包括大小和方向包括大小和方向)是解决该类问题是解决该类问题的关键。的关键。1在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，在实验室中，需要控制某些带电粒子在某区域内的滞留时间，以达到预想的实验效果。现设想在以达到预想的实验效果。现设想在xOy的纸面内存在以下的匀的纸面内存在以下的匀强磁场区域，在强磁场区域，在O点到点到P点区域的点区域的x轴上方，磁感应强度为轴上方，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在方向垂直纸面向外，在x轴下方，磁感应强度大小也为轴下方，磁感应强度大小也为B，方向，方向垂直纸面向里，垂直纸面向里，OP两点距离为两点距离为x0(如图如图85所示所示)。现在原点。现在