第1章 习题课1 带电粒子在复合场中的运动-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第二册人教版（课件）

物理·选择性必修第二册（配RJ版 习题课一带电粒子在复合场中的运动 ◆返回目录 0 2 探究案 目 提升案 录 知能达标训练 物理选择性必修第二册（配RJ版 [学业要求] 1.认识复合场的构成及三种场力各自的特点。 2.能正确分析带电粒子在复合场中的运动情况。 3.了解磁偏转在工农业生产、科技中的应用。 ◆返回目录 3 物理选择性必修 第二册配RJ版 01 探究案关键能力互动探究 ◆返回目录 物理选择性必修第二册（配RJ版 一、带电粒子在组合场中的运动 1.电偏转（匀强电场中） 受力特点及 电场力为恒力，带电粒子做匀变速运动，轨迹为抛物线。 运动性质 只讨论0⊥E的情况，带电粒子做类平抛运动 处理方法 运动的合成与分解 (1)速度偏转角0，tan0= at 00 00 关注要点 gEr (2)侧移距离0，%=2m后 ◆返回目录 5 物理选择性必修第二册（配RJ版） 2.磁偏转（匀强磁场中） 受力特点及 洛伦兹力大小恒定，方向总垂直于速度方向。带电粒子做匀速 运动性质 圆周运动 处理方法 匀速圆周运动规律 ()圆心及轨道半径：两点速度垂线的交点或某点速度垂线与轨 迹所对弦的中垂线的交点即圆心，= mv gB i 关注要点 2xm (2)周期及运动时间：周期T= gB 运动时间1一2元 T, 掌握圆心角0的确定方法； (3)速度的偏转角a,a=0 ◆返回目录 6 物理选择性必修第二册（配RJ版 例 类似于洛伦兹力演示仪的结构简图如图 励磁线圈 所示，励磁线圈通入电流1，可以产生方向垂直于线 球形玻璃泡 圈平面的匀强磁场，其磁感应强度B=kI(k=0.01 粒子枪 T/A),匀强磁场内部有半径R=0.2m的球形玻璃泡， 在玻璃泡底部有一个可以升降的粒子枪，可发射比荷 品=10Ckg的带正电的粒子束。粒子加速前速度视为零，经过电压UU可调 节，且加速间距很小)加速后，沿水平方向从玻璃泡圆心的正下方垂直磁场方向 射入，粒子束距离玻璃泡底部边缘的高度h=0.04m,不计粒子间的相互作用与 粒子重力。则： ◆返回目录 物理选择性必修第二册（配RJ版 (1)当加速电压U=200V、励磁线圈电流I=1A(方向如图)时，求带电粒子 在磁场中运动的轨道半径： (2)若仍保持励磁线圈中电流I=1A(方向如图，为了防止粒子打到玻璃泡 上，加速电压U应满足什么条件： (3)调节加速电压U,保持励磁线圈中电流I=1A,方向与图中电流方向相 反。忽略粒子束宽度，粒子恰好垂直打到玻璃泡的边缘上，并以原速率反弹（碰 撞时间不计)，且刚好回到发射点，则当高度为多大时，粒子回到发射点的时 间间隔最短，并求出这个最短时间。 ◆返回目录 8 物理选择性必修第二册（配RJ版 [解析 （①粒子被加速过程：qU=号m2 场中微匀速圆周运动：40Bm 解得日V2 代入数据解得r=0.2m。 ◆返回目录 9 物理·选择性必修第二册（配RJ版） (2)欲使得粒子达不到玻璃泡上，离子束上、下边界的粒子运动轨迹如图甲所 示，即当上边界粒子运动轨迹恰与玻璃泡相切，由几何关系，粒子运动轨迹半径 (2R-h) 乃= 2 =0,18m,又可得U=,故U≤162Y。 2m ◆返回目录 10