本章复习与测试教学实录及点评

专题 带电粒子在复合场中的运动 迁西一中 吴红玉

复习目标 1. 清楚三种场力的特点，会分析带电粒子的运动情况

2. 掌握带电粒子在复合场中运动问题的分析及求解方法

一、带电粒子在无约束的复合场中的运动

【例1】(2017课标1)如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为ma，mb，mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（ ）

A.ma > mb > mc

B. mb >ma >mc

C. mc > ma> mb

D. mc > mb> ma

分析过程：建议画好受力分析图

左

右

【变式1】一个带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，该带电微粒必然带______(填“正”或“负”)电，旋转方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)．若已知微粒电荷量为q,轨迹圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则微粒的质量为_____ 线速度为________．

分析过程展示

【变式2】如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点以速度v进入电磁场并刚好能沿ab匀速直线向上运动，运动方向与水平方向夹角450，已知微粒质量为m,电荷量为q,重力加速度为g. (1)判断微粒的电性（2）求电场强度E和磁感应强度B

姓名 班级 学号

总结:粒子在无约束的复合场(一定存在磁场)中运动特点

1.粒子运动轨迹为直线，一定是 直线运动，各力合力 2.粒子做匀速圆周运动时，电场力与重力 ， 提供向心力

二、带电粒子在复合场中有约束情况下的运动

【例2】一个质量m=0.1g的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷放置在倾角

α=30°光滑斜面上（绝缘），斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面。（g=10m/s2）求：

（1）判断小滑块带何种电荷？并说明理由

(2)分析小滑块离开斜面前的运动情况？

（3）小滑块离开斜面的瞬时速度多大？

（4）该斜面的长度至少多长？

【变式3】若例3中斜面粗糙，思考讨论小滑块沿斜面运动的加速度如何变化？试着写出分析过程。

三

巩固提高

1．如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度保持不变．则电子的运动方向沿(

) A．x轴正向

B．x轴负向

C．y轴正向

D．y轴负向

2．（多选）如下图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球(电荷量为＋q、质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场的是(

)

3.（2012浙江理综）如图所示，两块水平放置、相距为d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，从喷口连续喷出质量均为m、水平速度均为v、带相等电荷量的墨滴．调节电源电压至U，墨滴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M点．

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；

（2）求磁感应强度B的值；

4.如图套在很长的绝缘直棒上的小球，质量1.0×10－4

kg，带4.0×10－4

C正电荷，小球在棒上可以滑动，将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E＝10 N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，方向为垂直于纸面向里，小球与棒间的动摩擦因数为μ＝0.2，求小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度和最大速度．(设小球在运动过程中所带电荷量保持不变，g取10 m/s2)