第1章 微专题2 带电粒子在复合场中的运动-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案配套PPT课件（教科版）

微专题2　带电粒子在复合场中的运动 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 关键能力 合作探究 课堂检测 巩固演练 课时作业 素养达标 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 带电粒子在叠加场中的运动 1．带电粒子在叠加场中的运动 (1)叠加场：电场、磁场、重力场中的两者或三者在同一区域共存，就形成叠加场。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 (2)带电体在叠加场中运动的几种情况 如图所示，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场竖直向下。一带负电粒子从左边沿水平方向射入复合场区域。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 ①若考虑重力，且mg＝Eq，则粒子做匀速圆周运动。 ②若不计重力，且qvB＝Eq，则粒子做匀速直线运动。 ③若不计重力，且qvB≠Eq，则粒子做变加速曲线运动。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 2．临界问题关键词转化 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 　在地面附近有一个范围足够大的相互正交的匀强电场和匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电荷量为－q(q>0)的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动。(重力加速度为g) (1)求此区域内电场强度的大小和方向。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 (2)若某时刻微粒运动到距地面高度为H的P点时，速度与水平方向成45°角，如图所示，则该微粒至少需要经过多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？ 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 [解析]　(2)如图所示，当微粒第一次运动到最高点时，α＝135°， 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 [名师点评] 处理带电粒子在叠加场中的运动的基本思路 1．弄清叠加场的组成。 2．进行受力分析，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。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 3．画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。 (1)当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解。 (2)当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，一定是电场力和重力平衡，洛伦兹力提供向心力，应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解。 (3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 　 1.如图所示，空间中的匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒沿着直线从M运动到N，以下说法正确的是(　　) A．带电微粒可能带负电 B．运动过程中带电微粒的动能保持不变 C.运动过程中带电微粒的电势能增加 D．运动过程中带电微粒的机械能守恒 B 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 解析：根据微粒做直线运动的条件和受力情况可知，带电微粒一定带正电，且做匀速直线运动，其受力图如图所示，选项A错误；由于电场力方向水平向右，对带电微粒做正功，电势能减小，选项C错误；由于带电微粒做匀速直线运动，则合力做功为零，动能保持不变，选项B正确；由能量守恒定律可知，电势能减小，则机械能一定增加，选项D错误。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 2．(多选)如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿虚线L斜向上做直线运动，L与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法中正确的是(　　 ) A．液滴一定做匀速直线运动 B．液滴一定带正电 C．电场线方向一定斜向上 D．液滴有可能做匀变速直线运动 ABC 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 解析：液滴受重力、电场力、洛伦兹力的共同作用，其中电场力与重力为恒力，又α＞β，所以三力作用下液滴不可能沿L做匀变速直线运动，故其沿L做匀速直线运动，合力为零，由此可判断出洛伦兹力方向垂直虚线向上，电场力方向沿电场线方向向上，则液滴带正电，故A、B、C正确，D错误。 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修 第二册 1．四种常见的运动模型 (1)带电粒子先在电场中做匀加速直线运动，然后垂直进入磁场做圆周运动，如图： 带电粒子在组合场中的运动 返回导航 下页 上页 /教科物理/ 选择性必修