专题：带电粒子在复合场中的运动 课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理课件聚焦“带电粒子在复合场中运动”专题，系统梳理组合场、叠加场的场分布特征，建立受力条件（如合外力为零、重力与电场力平衡等）与运动形式（静止、匀速直线、匀速圆周、非匀变速曲线）的关联，为学生衔接安培力、洛伦兹力的基础应用提供清晰学习支架。 其亮点在于融合高考真题（2023、2009年题）设计例题，通过几何关系推导（如例4轨迹圆心角计算）、运动过程分段分析（如例5加速-偏转-磁场运动衔接），培养科学思维中的模型建构与科学推理能力；分类梳理运动规律，强化运动和相互作用观念的物理观念形成；课时小结强调画轨迹、选规律的探究方法，助力学生提升综合解题能力，也为教师提供系统教学资源支持。

第一章 安培力与洛伦兹力 专题3 带电粒子在复合场中运动 高中物理 选必2 26 十一月 2025 学习目标： 带电粒子在组合场中的运动 带电粒子在叠加场中的运动 带电粒子在复合场中运动 一、组合场、复合场、粒子运动形式 专题 带电粒子在复合场中运动 电场、磁场、重力场组合： 组合场： 电场、磁场分区域共存或同区域交替出现； 叠加场： 电场、磁场、重力场或其中某两个场同区域共存； 如： 组合场 电场、磁场叠加 重力、电场、磁场复合场 带电粒子在复合场中的运动： 静止或匀速直线运动： 带电粒子复合场中F合=0时， 静止或匀速直线运动； 匀速圆周运动： 带电粒子复合场中G=F电时， 匀速圆周运动； 非匀变速曲线运动： 带电粒子F合与v0方向不共线时，匀变速、非匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线、圆周或其他； 如：匀速直线运动 如：匀速圆周运动 qvB Eq mg Eq qvB 一、带电粒子在组合场中的运动 专题 带电粒子在复合场中运动 AD 例1：（多选）一重力不计的带电粒子，以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域。设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示。在图所示的几种情况中，可能出现的是（ ） 例2：如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，粒子在磁场中转半个圆周后打在P点，设OP=x，能够正确反应x与U之间的函数关系的是( ) B ABD 例3：（多选）如图,正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行于bc的匀强电场（图中未画出）。一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场。不计粒子的重力，则（ ） A、粒子带负电 B、电场的方向是由b指向c C、粒子在b点和d点的动能相等 D、粒子在磁场、电场中运动的时间之比为π∶2 解： 例4：如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电荷离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点为2d（AG⊥AC)。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求： 1）此离子在磁场中做圆周运动的半径r； 2）此离子在磁场中的速度； 3）离子从D处运动到G处所需时间； 4）离子到达G处时的动能； 析： 分析电荷运动过程，画过程图辅助分析； o r 例4：如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电荷离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点为2d（AG⊥AC)。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求： 1）此离子在磁场中做圆周运动的半径r； 2）此离子在磁场中的速度； 解： d o r 60°( 例4：如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电荷离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点为2d（AG⊥AC)。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求： 3）离子从D处运动到G处所需时间； 解： 2d o r 60°( 120°( 例4：如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电荷离子，在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点为2d（AG⊥AC)。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求： 4）离子到达G处时的动能； 解： d o r 60°( F A 例5：如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M，N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（ ） A、d随U1变化，d与U2无关 B、d与U1无关，d随U2变化 C、d随U1变化，d随U2变化 D、d与U1无关，d与U2无关 × × × × × × × × × N M B d A 例5：如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M，N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（ ） 析： × × × × × × × × × N M B d V0 )θ V0 V R )θ 二、带电粒子在复合中的运动 专题 带电粒子在复合场中运动 例6：如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计粒子重力； 1、求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T； 2、为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直 的匀强电场，求电场强度E的大小； 解： F洛 F电 V匀直 例7：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与磁场垂直、与电场成θ角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，已知重力加速度为g； 1）判断微粒的电性； 2）求电场强度E和磁感应强度B的大小； 解： 1）正电； 2） θ ( Eq F洛 mg AD 例8：（多选）如图，一个质量为m、电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图像可能是图中的（ ） 解： F洛 mg f=μN 指点迷津： 多种可能的动态分析 考虑初速度大小的多种可能；若初速度较小，圆环将做a增大的减速运动； v0较大F洛=qvB > mg时的受力分析： N 例9：如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由a点进入电磁场并刚好沿虚线ab向上运动。下列说法中正确的是（ ） A、该微粒一定带负电 B、该微粒的动能一定减少 C、该微粒的电势能一定增加 D、该微粒的机械能不一定增加 解： 若微粒带正电→F合、V不共线→不会直线运动，故该微粒一定带负电； 微粒，受G、FE是恒力，且沿直线运动，则F洛恒力，故该微粒匀速直线运动； 静电力做正功，微粒电势能一定减少，机械能一定增加； A F洛 mg FE 课时小结： 清楚电场、磁场、重力场组合情况 先重力、再弹力、后摩擦力、最后分析其它力（电场力、洛伦兹力） 注意运动情况和受力情况的结合 粒子通过不同种类的场时，分段讨论 画轨迹 选规律 组合场叠加场 组 成 受力 分析 运动 分析 分段 分析 匀速直线运动：平衡条件 匀速圆周运动：牛顿定律、圆周运动规律 复杂曲线运动：动能定理、能量守恒定律 结束页 B1 谢谢观赏！ $