第9章 第28讲 带电粒子在复合场中的运动-【名师大课堂】2025年高考物理艺术生总复习必备（教师课件）

第九章　磁场 第28讲　带电粒子在复合场中的运动 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 01 基础知识梳理 02 关键考能突破 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 磁场 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 静止 匀速直线运动 相等 相反 匀速圆周 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 一条直线上 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 竖直向下 路径 重力势能 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 qE 相同 相反 路径 电势能 左手 动能 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 相同 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 甲 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 乙 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 谢 谢 观 看 按ESC键退出全屏播放 第九章　磁场 返回导航 下一页 上一页 一、带电粒子在复合场中的运动 1．复合场与组合场 (1)复合场：电场、________、重力场共存或其中某两场共存． (2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场分时间段或分区域交替出现． 2．带电粒子在复合场中运动情况分类 (1)静止或匀速直线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于________状态或________________状态． (2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小________，方向________时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做_____________运动． (3)较复杂的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在______________时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧．也不是抛物线． (4)分阶段运动：带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成． 二、三种场的比较 名称 项目 力的特点 功和能的特点 重力场 大小：G＝mg 方向：________ 重力做功与____无关重力做功改变物体的________ 静电场 大小：F＝____ 方向：①正电荷受力方向与场强方向____ ②负电荷受力方向与场强方向____ 电场力做功与____无关 W＝qU 电场力做功改变______ 磁场 洛伦兹力大小：F＝qvB 方向：根据____定则判定 洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的____ 三、质谱仪和回旋加速器 装置 原理图 规律 质谱仪 带电粒子由静止被加速电场加速qU＝________，在磁场中做匀速圆周运动qvB＝meq \f(v2,r)，则比荷eq \f(q,m)＝________ eq \f(1,2)mv2 eq \f(2U,B2r2) 回旋 加速器 交变电流的周期和带电粒子做圆周运动的周期________，带电粒子在圆周运动过程中每次经过D形盒缝隙都会被加速．由qvB＝meq \f(v2,r)得Ekm＝eq \f(q2B2r2,2m) 2．“电偏转”和“磁偏转”的比较 项目 电偏转 磁偏转 偏转条件 带电粒子以v⊥E进入匀强电场(不计重力) 带电粒子以v⊥B进入匀强磁场(不计重力) 受力情况 只受恒定的电场力F＝Eq 只受大小恒定的洛伦兹力 F＝qvB 运动情况 类平抛运动 匀速圆周运动 运动 轨迹 抛物线 圆弧 求解 方法 利用类平抛运动的规律x＝v0t，y＝at2，a＝，tan θ＝ 牛顿第二定律、向心力公式 r＝，T＝，t＝ 考点二　带电粒子在叠加场中的运动 1．三种场的比较 场 力的特点 功和能的特点 重力场 大小：G＝mg 方向：竖直向下 重力做功与路径无关 重力做功改变物体的重力势能 电场 大小：F＝qE 方向：正电荷受力方向与场强方向相同，负电荷受力方向与场强方向相反 电场力做功与路径无关 W＝qU 电场力做功改变电势能 磁场 大小：F＝qvB(v⊥B) 方向：可用左手定则判断 洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能 考点三　带电粒子在电磁场中的科技应用 现代科技中的电磁场问题 装置 原理图 规律 质谱 仪 带电粒子由静止被加速电场加速qU＝mv2，在磁场中做匀速圆周运动qvB＝m，则比荷＝ 回旋 加速 器 交变电流的周期和带电粒子做圆周运动的周期相同，带电粒子在圆周运动过程中每次经过D形盒缝隙都会被加速．由qvB＝m得Ekm＝ 速度 选择 器 若qv0B＝Eq，即v0＝，粒子做匀速直线运动 磁流 体发 电机 等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电，两极电压U时稳定，q＝＝qv0B， U＝v0Bd 电磁 流量 计 q＝qvB所以v＝所以Q＝vS＝ $$