课件 1.2.2 带电粒子在复合场中的直线运动-高中物理选择性必修2（新教材同步课件）

带电粒子在复合场中的直线运动 讲师：石云 物 理 选择性必修 第二册 情境导入 火力发电站 知识海洋 1. 复合场 一般是指电场、磁场和重力场并存，或其中两种场并存。 2. 带电粒子在复合场中运动的分析方法和思路 （1）正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意电场力和洛伦兹力的分析。 （2）确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合。 （3）当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，粒子受力必然平衡，由平衡条件列方程求解。对于临界问题，注意挖掘隐含条件。 带电粒子在复合场中的直线运动 知识海洋 3. 对带电粒子所受重力的分析情况 电子、质子、α粒子等一般不计重力，带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒一般要考虑重力的作用。 4. 重力、电场力、洛伦兹力做功特点 重力、电场力做功与路径无关，洛伦兹力始终和运动方向垂直，永不做功。 带电粒子在复合场中的直线运动 应用探究 例. 如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里，一质量为m、带电荷量为 q 的微粒以速度 v 与磁场方向垂直，与电场成45°角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E和磁感应强度B的大小。 解析：假设粒子带负电，则所受电场力方向水平向左，洛伦兹力方向斜向右下方与v垂直，可以从力的平衡条件判断出这样的粒子不可能做匀速直线运动，所以粒子应带正电荷，受力情况如图所示。根据合外力为零可得 mg＝qvBsin45° ① qE＝qvBcos45° ② 由①②式可得 应用探究 例. 在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ、足够长的光滑绝缘斜面，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，电场方向竖直向上。有一质量为m、带电荷量为＋q的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零，如图所示，若迅速把电场方向反转为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？ 解析：电场反转前；mg＝qE ① 电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，到对斜面压力减为零时开始离开斜面，此时有： qvB＝(mg＋qE)cosθ