帶電粒子在復合場中的運動(教師備用)帶電粒子在復合場中的運動(教師備用)課堂探究隨堂演練課堂探究隨堂演練類型一帶電粒子在復合場中的運動實例分析課堂探究突破要點B[例1](2019·河北衡水檢測)為了測量某化肥廠的污水排放量,技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計,該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a,b,c,左右兩端開口,在垂直于上下表面方向加磁感應強度為B的勻強磁場,在前后兩個內側面固定有金屬板作為電極,污水充滿管口從左向右流經該裝置時,電壓表將顯示兩個電極間的電壓U.若用Q表示污水流量(單位時間內排出的污水體積),下列說法正確的是(

)A.若污水中正離子較多,則前內側面比后內側面電勢高B.前內側面的電勢一定低于后內側面的電勢,與哪種離子多少無關C.污水中離子濃度越高,電壓表的示數將越大D.污水流量Q與電壓U成正比,與b,c有關類型一帶電粒子在復合場中的運動實例分析課堂探究突破要點2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件規律方法規律方法2.磁流體發電機磁流體發電是使內能直接轉化為電能,無需經過機械能轉換環節.如圖所示為磁流體發電機的結構示意圖.(1)原理:等離子氣體噴入磁場,正負離子在洛倫茲力的作用下發生偏轉而聚集在A,B板上,產生電動勢.(2)正、負極:根據左手定則,正離子向B板聚集,負離子向A板聚集,與B板相連電極為正極.2.磁流體發電機(2)正、負極:根據左手定則,正離子向B板聚2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件[跟蹤訓練1](2019·浙江鹿城區期末)如圖是磁流體發電機示意圖.平行金屬板a,b之間有一個很強的勻強磁場,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負帶電粒子)垂直于磁場的方向噴入磁場,a,b兩板間便產生電壓.如果把a,b板與用電器相連接,a,b板就是等效直流電源的兩個電極.若磁場的磁感應強度為B,每個離子的電荷量大小為q、速度為v,a,b兩板間距為d,兩板間磁流體的等效電阻為r,用電器電阻為R.穩定時,下列判斷正確的是(

)D[跟蹤訓練1](2019·浙江鹿城區期末)如圖是磁流體發電2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件[跟蹤訓練2](2019·山東菏澤期末)霍爾元件磁傳感器,是實際生活中的重要元件之一,廣泛應用于測量和自動控制等領域.如圖為一長度一定的霍爾元件,磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示從E到F方向的電流I,其中元件中的載流子(相當于移動電荷)是帶負電的電荷,下列說法中正確的是(

)A.該元件能把電學量轉化為磁學量B.左表面的電勢高于右表面C.如果用該元件測赤道處的磁場,應保持工作面呈水平狀態D.如果在霍爾元件中的電流大小不變,則左右表面的電勢差與磁場的磁感應強度成正比D[跟蹤訓練2](2019·山東菏澤期末)霍爾元件磁傳感器,2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件類型二帶電粒子在組合場中的運動類型二帶電粒子在組合場中的運動(1)微粒從A到P所經歷的時間和加速度的大小;(2)微粒到達P點時速度方向與x軸正方向的夾角;(3)電場強度E和磁感應強度B的大小.思維導圖:(1)微粒從A到P所經歷的時間和加速度的大小;思維導圖:2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件答案:(1)0.05s

2.4×103m/s2

(2)45°(3)24N/C

1.2T答案:(1)0.05s2.4×103m/s2(2)4規律方法帶電粒子在組合場中的運動問題的分析方法(1)帶電粒子依次通過不同場區時,因其受力情況隨區域而變化,故其運動規律在不同區域也有所不同.規律方法帶電粒子在組合場中的運動問題的分析方法(2)常見運動情況的解決方法(3)聯系不同階段的運動的物理量是速度,因此帶電粒子在兩場分界點上的速度是解決問題的關鍵.(2)常見運動情況的解決方法(3)聯系不同階段的運動的物理量[跟蹤訓練3](2019·貴州思南中學高二期末)如圖所示,相距為R的兩塊平行金屬板M,N正對著放置,S1,S2分別為M,N板上的小孔,S1,S2,O三點共線,它們的連線垂直M,N,且S2O=R.以O為圓心、R為半徑的圓形區域內存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場.D為收集板,板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R,板兩端點的連線垂直M,N板.質量為m、帶電荷量為+q的粒子,經S1進入M,N間的電場后,通過S2進入磁場.粒子在S1處的速度和粒子所受的重力均不計.[跟蹤訓練3](2019·貴州思南中學高二期末)如圖所示,(1)當M,N間的電壓為U時,求粒子進入磁場時速度的大小v;(1)當M,N間的電壓為U時,求粒子進入磁場時速度的大小v;(2)若粒子恰好打在收集板D的中點上,求M,N間的電壓值U0;(2)若粒子恰好打在收集板D的中點上,求M,N間的電壓值U0(3)當M,N間的電壓不同時,粒子從S1到打在D上經歷的時間t會不同,求t的最小值.(3)當M,N間的電壓不同時,粒子從S1到打在D上經歷的時間2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件類型三帶電粒子在疊加場中的運動[例3](2019·甘肅蘭州期末)如圖所示,勻強電場的場強E=4V/m,方向水平向左,勻強磁場的磁感應強度B=2T,方向垂直于紙面向里.一個質量m=1g、帶正電的小物體A從M點沿絕緣粗糙的豎直壁無初速下滑,當它滑行h=0.8m到N點時離開壁做曲線運動,運動到P點時恰好處于平衡狀態,此時速度方向與水平方向成45°角,設P與M的高度差H=1.6m.求:類型三帶電粒子在疊加場中的運動[例3](2019·甘肅蘭(1)A沿壁下滑過程中摩擦力做的功;(2)P與M的水平距離s.(g取10m/s2)審題指導:題干關鍵獲取信息電場方向水平向左,帶正電小物體物體受向左靜電力,與壁間擠壓小物體無初速沿絕緣粗糙豎直壁下滑小物體豎直方向上受重力和摩擦力作用,兩力做功小物體到N點離開壁此時與壁間無彈力小物體經P點恰好處于平衡、速度方向與水平方向成45°角小物體所受重力、靜電力、洛倫茲力合力為0(1)A沿壁下滑過程中摩擦力做的功;審題指導:題干關鍵獲取信2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件答案:(1)-6×10-3J

(2)0.6m答案:(1)-6×10-3J(2)0.6m規律方法(1)三種場力的特點①重力的方向始終豎直向下,重力做功與路徑無關,重力做的功等于重力勢能的減少量.②靜電力的方向與電場方向相同或相反,靜電力做功與路徑無關,靜電力做的功等于電勢能的減少量.③洛倫茲力的大小和速度方向與磁場方向的夾角有關,方向始終垂直于速度v和磁感應強度B共同決定的平面.無論帶電粒子做什么運動,洛倫茲力始終不做功.規律方法(1)三種場力的特點②靜電力的方向與電場方向相同或相論帶電粒子做什么運動,洛倫茲力始終不做功.(2)帶電粒子在疊加場中的運動規律及解決辦法①帶電粒子在疊加場中處于靜止或勻速直線運動狀態時,帶電粒子所受合力為零,應利用平衡條件列方程求解.②帶電粒子做勻速圓周運動時,重力和靜電力平衡,洛倫茲力提供向心力,應利用平衡方程和向心力公式求解.③當帶電粒子在疊加場中做非勻變速曲線運動時,帶電粒子所受洛倫茲力必不為零,且其大小和方向不斷變化,但洛倫茲力不做功,這類問題一般應用動能定理求解.論帶電粒子做什么運動,洛倫茲力始終不做功.②帶電粒子做勻速圓[跟蹤訓練4](2019·福建鼓樓區校級期末)已知質量為m的帶電液滴,以速度v射入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B中,液滴在此空間剛好能在豎直平面內做勻速圓周運動.如圖所示.求:[跟蹤訓練4](2019·福建鼓樓區校級期末)已知質量為m(1)液滴在空間受到幾個力作用;解析:(1)液滴在空間受到三個力作用:重力、靜電力與洛倫茲力;答案:(1)3個(1)液滴在空間受到幾個力作用;解析:(1)液滴在空間受到三(2)液滴帶電荷量及電性;(2)液滴帶電荷量及電性;(3)液滴做勻速圓周運動的半徑多大?(3)液滴做勻速圓周運動的半徑多大?隨堂演練檢測效果1.(2019·江蘇南京檢測)如圖所示,在正交的勻強電場和磁場的區域內(磁場水平向里),有一正電粒子恰能沿直線飛過此區域(不計粒子重力),則下列說法正確的是(

)A.可以判斷出電場方向向上B.僅增大粒子電荷量,粒子將向上偏轉C.僅增大粒子電荷量,粒子將向下偏轉D.僅改變粒子電性,粒子仍能繼續沿直線飛出D隨堂演練檢測效果1.(2019·江蘇南京檢測)如圖所示,2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件ABC2.(2019·內蒙古集寧一中高二期末)(多選)利用霍爾效應制作的霍爾元件,廣泛應用于測量和自動控制等領域.如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C,D兩側面會形成電勢差,該電勢差可以反映磁感應強度B的強弱,則下列說法中正確的是(

)A.若元件的載流子是正離子,則C側面電勢高于D側面電勢B.若元件的載流子是自由電子,則D側面電勢高于C側面電勢C.在測地球北極上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持水平D.在測地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持水平ABC2.(2019·內蒙古集寧一中高二期末)(多選)利用霍解析:若元件的載流子是正離子,由左手定則可知,正離子受到的洛倫茲力方向向C側面偏,則C側面的電勢高于D側面的電勢,故選項A正確;若元件的載流子是自由電子,由左手定則可知,電子受到的洛倫茲力方向向C側面偏,則D側面的電勢高于C側面的電勢,故選項B正確;在測定地球兩極上方地磁場強弱時,應將元件的工作面保持水平,讓磁場垂直通過,故選項C正確;地球赤道上方的地磁場方向水平,在測地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持豎直,故選項D錯誤.解析:若元件的載流子是正離子,由左手定則可知,正離子受到的洛D3.(2019·內蒙古鄂爾多斯月考)如圖所示,一電子束垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板,為了使電子束沿射入方向做直線運動,可采用的方法是(

)A.將變阻器滑動頭P向右滑動B.將變阻器滑動頭P向左滑動C.將極板間距離適當減小D.將極板間距離適當增大D3.(2019·內蒙古鄂爾多斯月考)如圖所示,一電子束垂直2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件4.帶電油滴以水平向右速度v0垂直進入磁場,恰做勻速直線運動,如圖所示,若油滴質量為m,磁感應強度為B,則下述說法正確的是(

)C4.帶電油滴以水平向右速度v0垂直進入磁場,恰做勻速直線運動2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件5.(2019·云南昆明模擬)如圖所示,兩導體板水平放置,兩板間電勢差為U,帶電粒子以某一初速度v0沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入,穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場(粒子重力不計),則粒子射入磁場和射出磁場時M,N兩點間的距離d隨著U和v0的變化情況為(

)A.d隨v0增大而增大,d與U無關B.d隨v0增大而增大,d隨U增大而增大C.d隨U增大而增大,d與v0無關D.d隨v0增大而增大,d隨U增大而減小A5.(2019·云南昆明模擬)如圖所示,兩導體板水平放置,兩2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件帶電粒子在復合場中的運動(教師備用)帶電粒子在復合場中的運動(教師備用)課堂探究隨堂演練課堂探究隨堂演練類型一帶電粒子在復合場中的運動實例分析課堂探究突破要點B[例1](2019·河北衡水檢測)為了測量某化肥廠的污水排放量,技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計,該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a,b,c,左右兩端開口,在垂直于上下表面方向加磁感應強度為B的勻強磁場,在前后兩個內側面固定有金屬板作為電極,污水充滿管口從左向右流經該裝置時,電壓表將顯示兩個電極間的電壓U.若用Q表示污水流量(單位時間內排出的污水體積),下列說法正確的是(

)A.若污水中正離子較多,則前內側面比后內側面電勢高B.前內側面的電勢一定低于后內側面的電勢,與哪種離子多少無關C.污水中離子濃度越高,電壓表的示數將越大D.污水流量Q與電壓U成正比,與b,c有關類型一帶電粒子在復合場中的運動實例分析課堂探究突破要點2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件規律方法規律方法2.磁流體發電機磁流體發電是使內能直接轉化為電能,無需經過機械能轉換環節.如圖所示為磁流體發電機的結構示意圖.(1)原理:等離子氣體噴入磁場,正負離子在洛倫茲力的作用下發生偏轉而聚集在A,B板上,產生電動勢.(2)正、負極:根據左手定則,正離子向B板聚集,負離子向A板聚集,與B板相連電極為正極.2.磁流體發電機(2)正、負極:根據左手定則,正離子向B板聚2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件[跟蹤訓練1](2019·浙江鹿城區期末)如圖是磁流體發電機示意圖.平行金屬板a,b之間有一個很強的勻強磁場,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負帶電粒子)垂直于磁場的方向噴入磁場,a,b兩板間便產生電壓.如果把a,b板與用電器相連接,a,b板就是等效直流電源的兩個電極.若磁場的磁感應強度為B,每個離子的電荷量大小為q、速度為v,a,b兩板間距為d,兩板間磁流體的等效電阻為r,用電器電阻為R.穩定時,下列判斷正確的是(

)D[跟蹤訓練1](2019·浙江鹿城區期末)如圖是磁流體發電2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件[跟蹤訓練2](2019·山東菏澤期末)霍爾元件磁傳感器,是實際生活中的重要元件之一,廣泛應用于測量和自動控制等領域.如圖為一長度一定的霍爾元件,磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示從E到F方向的電流I,其中元件中的載流子(相當于移動電荷)是帶負電的電荷,下列說法中正確的是(

)A.該元件能把電學量轉化為磁學量B.左表面的電勢高于右表面C.如果用該元件測赤道處的磁場,應保持工作面呈水平狀態D.如果在霍爾元件中的電流大小不變,則左右表面的電勢差與磁場的磁感應強度成正比D[跟蹤訓練2](2019·山東菏澤期末)霍爾元件磁傳感器,2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件類型二帶電粒子在組合場中的運動類型二帶電粒子在組合場中的運動(1)微粒從A到P所經歷的時間和加速度的大小;(2)微粒到達P點時速度方向與x軸正方向的夾角;(3)電場強度E和磁感應強度B的大小.思維導圖:(1)微粒從A到P所經歷的時間和加速度的大小;思維導圖:2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件答案:(1)0.05s

2.4×103m/s2

(2)45°(3)24N/C

1.2T答案:(1)0.05s2.4×103m/s2(2)4規律方法帶電粒子在組合場中的運動問題的分析方法(1)帶電粒子依次通過不同場區時,因其受力情況隨區域而變化,故其運動規律在不同區域也有所不同.規律方法帶電粒子在組合場中的運動問題的分析方法(2)常見運動情況的解決方法(3)聯系不同階段的運動的物理量是速度,因此帶電粒子在兩場分界點上的速度是解決問題的關鍵.(2)常見運動情況的解決方法(3)聯系不同階段的運動的物理量[跟蹤訓練3](2019·貴州思南中學高二期末)如圖所示,相距為R的兩塊平行金屬板M,N正對著放置,S1,S2分別為M,N板上的小孔,S1,S2,O三點共線,它們的連線垂直M,N,且S2O=R.以O為圓心、R為半徑的圓形區域內存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場.D為收集板,板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R,板兩端點的連線垂直M,N板.質量為m、帶電荷量為+q的粒子,經S1進入M,N間的電場后,通過S2進入磁場.粒子在S1處的速度和粒子所受的重力均不計.[跟蹤訓練3](2019·貴州思南中學高二期末)如圖所示,(1)當M,N間的電壓為U時,求粒子進入磁場時速度的大小v;(1)當M,N間的電壓為U時,求粒子進入磁場時速度的大小v;(2)若粒子恰好打在收集板D的中點上,求M,N間的電壓值U0;(2)若粒子恰好打在收集板D的中點上,求M,N間的電壓值U0(3)當M,N間的電壓不同時,粒子從S1到打在D上經歷的時間t會不同,求t的最小值.(3)當M,N間的電壓不同時,粒子從S1到打在D上經歷的時間2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件類型三帶電粒子在疊加場中的運動[例3](2019·甘肅蘭州期末)如圖所示,勻強電場的場強E=4V/m,方向水平向左,勻強磁場的磁感應強度B=2T,方向垂直于紙面向里.一個質量m=1g、帶正電的小物體A從M點沿絕緣粗糙的豎直壁無初速下滑,當它滑行h=0.8m到N點時離開壁做曲線運動,運動到P點時恰好處于平衡狀態,此時速度方向與水平方向成45°角,設P與M的高度差H=1.6m.求:類型三帶電粒子在疊加場中的運動[例3](2019·甘肅蘭(1)A沿壁下滑過程中摩擦力做的功;(2)P與M的水平距離s.(g取10m/s2)審題指導:題干關鍵獲取信息電場方向水平向左,帶正電小物體物體受向左靜電力,與壁間擠壓小物體無初速沿絕緣粗糙豎直壁下滑小物體豎直方向上受重力和摩擦力作用,兩力做功小物體到N點離開壁此時與壁間無彈力小物體經P點恰好處于平衡、速度方向與水平方向成45°角小物體所受重力、靜電力、洛倫茲力合力為0(1)A沿壁下滑過程中摩擦力做的功;審題指導:題干關鍵獲取信2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件答案:(1)-6×10-3J

(2)0.6m答案:(1)-6×10-3J(2)0.6m規律方法(1)三種場力的特點①重力的方向始終豎直向下,重力做功與路徑無關,重力做的功等于重力勢能的減少量.②靜電力的方向與電場方向相同或相反,靜電力做功與路徑無關,靜電力做的功等于電勢能的減少量.③洛倫茲力的大小和速度方向與磁場方向的夾角有關,方向始終垂直于速度v和磁感應強度B共同決定的平面.無論帶電粒子做什么運動,洛倫茲力始終不做功.規律方法(1)三種場力的特點②靜電力的方向與電場方向相同或相論帶電粒子做什么運動,洛倫茲力始終不做功.(2)帶電粒子在疊加場中的運動規律及解決辦法①帶電粒子在疊加場中處于靜止或勻速直線運動狀態時,帶電粒子所受合力為零,應利用平衡條件列方程求解.②帶電粒子做勻速圓周運動時,重力和靜電力平衡,洛倫茲力提供向心力,應利用平衡方程和向心力公式求解.③當帶電粒子在疊加場中做非勻變速曲線運動時,帶電粒子所受洛倫茲力必不為零,且其大小和方向不斷變化,但洛倫茲力不做功,這類問題一般應用動能定理求解.論帶電粒子做什么運動,洛倫茲力始終不做功.②帶電粒子做勻速圓[跟蹤訓練4](2019·福建鼓樓區校級期末)已知質量為m的帶電液滴,以速度v射入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B中,液滴在此空間剛好能在豎直平面內做勻速圓周運動.如圖所示.求:[跟蹤訓練4](2019·福建鼓樓區校級期末)已知質量為m(1)液滴在空間受到幾個力作用;解析:(1)液滴在空間受到三個力作用:重力、靜電力與洛倫茲力;答案:(1)3個(1)液滴在空間受到幾個力作用;解析:(1)液滴在空間受到三(2)液滴帶電荷量及電性;(2)液滴帶電荷量及電性;(3)液滴做勻速圓周運動的半徑多大?(3)液滴做勻速圓周運動的半徑多大?隨堂演練檢測效果1.(2019·江蘇南京檢測)如圖所示,在正交的勻強電場和磁場的區域內(磁場水平向里),有一正電粒子恰能沿直線飛過此區域(不計粒子重力),則下列說法正確的是(

)A.可以判斷出電場方向向上B.僅增大粒子電荷量,粒子將向上偏轉C.僅增大粒子電荷量,粒子將向下偏轉D.僅改變粒子電性,粒子仍能繼續沿直線飛出D隨堂演練檢測效果1.(2019·江蘇南京檢測)如圖所示,2020屆一輪復習人教版帶電粒子在復合場中的運動課件ABC2.(2019·內蒙古集寧一中高二期末)(多選)利用霍爾效應制作的霍爾元件,廣泛應用于測量和自動控制等領域.如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C,D兩側面會形成電勢差,該電勢差可以反映磁感應強度B的強弱,則下列說法中正確的是(

)A.若元件的載流子是正離子,則C側面電勢高于D側面電勢B.若元件的載流子是自由電子,則D側面電勢高于C側面電勢