高中物理選修3-1第三章微型專題9帶電粒子在組合場、疊加場中的運動-教師版_第1頁
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文檔簡介

1、 半徑為r,由幾何關系知Asin喳2小球做勻速圓周運動的向心力由洛倫茲力提供，設小球做圓周運動的速度為v,有qvB = mr-由速度的合成與分解知v0=cos運由式得V0 =由式得V0 =qBL宙2mtan 6此(3)設小球到M點時的豎直分速度為vy,它與水平分速度的關系為vy= votan丘)由勻變速直線運動規律有v/ = 2gh2B2. 2由式得仁q8m10.如圖10所示xOy坐標系，在第二象限內有水平向右的勻強電場，在第一、第四象限內 分別存在勻強磁場，磁感應強度大小相等，方向如圖所示.現有一個質量為 m、電荷量為+ q的帶電粒子在該平面內從 x軸上的P點，以垂直于X軸的初速度vo進入勻

2、強電場，恰好經過 y軸上的Q點且與y軸成45。角射出電場，再經過一段時間又恰好垂直于x軸進入第四象限的磁場.已知 OP之間的距離為d(不計粒子的重力).求：圖10O點到Q點的距離；(2)磁感應強度B的大小；(3)帶電粒子自進入電場至在磁場中第二次經過x軸所用的時間.答案(1)2dmvo(2)答案(1)2dmvo(2)2qd7兀+ 4 d2 V0解析(1)設Q點的縱坐標為h,到達Q點的水平分速度為 Vx, P到Q受到的恒定的電場力與 初速度方向垂直，則粒子在電場中做類平拋運動，則由類平拋運動的規律可知豎直方向勻速直線運動，h=vt1水平方向勻加速直線運動的平均速度V0 +vxVxtl 22根據速度的矢量合成 tan 45 =，解得h= 2d.V0(2)粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識可得，粒子在磁場中的運動半徑R=2&d2由牛頓第二定律得 qvB=mR,解得R= qmv由(1)可知V=一=小V0cos 45聯立解得B=myo.2qd(3)在電場中的運動時間為ti = V0在磁場中，由運動學公式T=2jRV在第一象限中的運動時間為t2 = 翳 T = 3T3608在第四象限內的運動時間為t3=T帶電粒子自進入電場至在

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