第第4课时课时 带电粒子在复合场中的运动（二）带电粒子在复合场中的运动（二）活动一课前预习部分课前预习部分活动一活动一考纲考点考纲考点知识梳理知识梳理基础检测基础检测活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动问题问题1 1【典型例题【典型例题1】如图所示，真空中存在着下列四种有界的匀强电场E和匀强磁场B区域，一带正电的小球(电荷量为q，质量为m)从该复合场边界上方的某一高度由静止开始下落。那么小球可能沿直线通过下列哪种复合场区域()活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动问题问题1 1活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类小结小结1 1(1)(1)磁场力、重力并存磁场力、重力并存若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题做功，故机械能守恒，由此可求解问题(2)(2)电场力、磁场力并存电场力、磁场力并存( (不计重力的微观粒子不计重力的微观粒子) )若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题不做功，可用动能定理求解问题(3)(3)电场力、磁场力、重力并存电场力、磁场力、重力并存若三力平衡，一定做匀速直线运动若三力平衡，一定做匀速直线运动若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用能量守恒或动能定理求解问题做功，可用能量守恒或动能定理求解问题活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动问题问题2 2【典型例题【典型例题2】如图所示为一个质量为m、电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是图中的()活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动问题问题2 2变式：变式：如图所示，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为L。紧贴b板下表面竖直放置半径为R的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、N处。板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。当体积为V0、密度为、电荷量为q的带负电油滴，等间隔地以速率v0从a板上的小孔竖直向下射入，调节板间电压Uba和Ubc，当UbaU1、UbcU2时，油滴穿过b板M孔进入细管，恰能与细管无接触地从N孔射出。忽略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力。求： (1)油滴进入M孔时的速度v1；(2)b、c两板间的电场强度E和磁感应强度B的值；(3)当油滴从细管的N孔射出瞬间，将Uba和B立即调整到Uba和B，使油滴恰好不碰到a板，且沿原路与细管无接触地返回并穿过M孔，请给出Uba和B的结果。活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动小结小结2 2带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在交变复合场中的运动带电粒子在交变复合场中的运动问题问题3 3【典型例题【典型例题3】如图4所示，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，不计重力，在a点以某一初速度水平向左射入磁场区域，沿曲线abcd运动，ab、bc、cd都是半径为R的圆弧，粒子在每段圆弧上运动的时间都为t。规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域、三部分的磁感应强度B随x变化的关系可能是图中的 ( )活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在交变复合场中的运动带电粒子在交变复合场中的运动问题问题3 3活动一课堂导学部分课堂导学部分活动二活动二带电粒子在叠加场中的运动带电粒子在叠加场中的运动小结小结3 33 3分析方法分析方法