内容正文:
第一章 安培力与洛伦兹力
专题强化3 带电粒子在组合场中的运动
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1.探究能力:进一步掌握带电粒子在电场、磁场中运动的特点及分析方法.
2.推理能力:可根据运动状态分析粒子受力情况及相关信息.
3.综合能力:能结合牛顿第二定律、动能定理、动量定理等知识点解答问题.
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>> 考点分析 精准掌握
考向1 电场进磁场
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考向2 磁场进电场
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考向3 多次进出电场和磁场
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>> 专题强化 针对提升
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例1:如图所示,平行金属板P、Q的中心分别有小孔O和
,两板间的电压为U。在Q板的右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,在小孔O处从静止开始做匀加速直线运动,粒子通过小孔
后,在磁场中做匀速圆周运动,经过半个圆周打在Q板上的A点,不计粒子重力,求:
(1)粒子运动到小孔
时的速度大小;
(2)A点到小孔
的距离。
【答案】(1)
;(2)
解析:(1)对粒子从O到
由动能定理
解得
(2)由洛伦兹力充当向心力
解得
所以A点到小孔
的距离为
例2:如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有竖直向上的匀强电场E,圆心O1在x轴上,半径为R且过坐标原点O,圆内有垂直纸面向外的匀强磁场B(图中未画出).一质量为m,带电荷量为q的正粒子从圆上P点正对圆心O1以速度v0射入磁场,从坐标原点O离开磁场,接着又恰好经过第一象限的Q(a,b)点,已知PO1与x轴负方向
成θ角,不计粒子重力,求:
(1)匀强电场E及匀强磁场B的大小;
(2)粒子从P运动到Q的时间.
【答案】(1);(2)tan
解析:(1)设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,
由几何关系得rtan =R 又 qv0B=m
故B=tan
粒子从O到Q做类平抛运动,设运动时间为t2 a=v0t2
则t2= b=··t22
故E=
(2)粒子在磁场中运动的时间t1==
则粒子从P运动Q