帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)能忽略帶電體重力的情況下（什么情況？），則只需考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)。電場(chǎng)重力場(chǎng)磁場(chǎng)

對(duì)于帶電粒子的重力要不要考慮，要根據(jù)具體情況來確定。一般對(duì)微觀粒子（電子、質(zhì)子、α粒子）通?？珊雎灾亓?。但對(duì)帶電微粒（油滴、塵埃）一般要考慮重力。題中告訴了質(zhì)量并不是一定要考慮重力。

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)能忽略帶電體重力的1【課堂研討1】1.電荷在電場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？2.電荷在磁場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？3.帶電粒子在組合場(chǎng)和復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)？【課堂研討1】1.電荷在電場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？2.電荷2要把動(dòng)能和初速度方向相同的質(zhì)子和α粒子分開，則 （）A．用電場(chǎng)或磁場(chǎng)都可以B．用電場(chǎng)或磁場(chǎng)都不行C．只用電場(chǎng)而不能用磁場(chǎng)D．只用磁場(chǎng)而不能用電場(chǎng)

C要把動(dòng)能和初速度方向相同的質(zhì)子和α粒子分開，則 （3兩平行金屬板的間距恰好等于極板的長(zhǎng)度。現(xiàn)有重力不計(jì)的正離子束以相同的初速度v0平行于兩板從兩板的正中間向右射入。第一次在兩板間加恒定的電壓，建立起場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則正離子束剛好從上極板的右邊緣射出；第二次撤去電場(chǎng)，在兩板間建立起磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則正離子束剛好從下極板右邊緣射出。由此可知E與B大小的比值是A.1.25v0B.0.5v0C.0.25v0D.v0兩平行金屬板的間距恰好等于極板的長(zhǎng)度?，F(xiàn)有重力不計(jì)的正離子束4例1例15帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件6總結(jié)處理電磁場(chǎng)分離問題思路、方法？電場(chǎng)與磁場(chǎng)成獨(dú)立區(qū)域，一般分階段研究，對(duì)每一階段進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析及能量分析。針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)采取不同處理方法。例如：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決，也可考慮動(dòng)能定理。類平拋運(yùn)動(dòng)，分解運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)（畫圖，找圓心、半徑、軌跡，運(yùn)用公式）總結(jié)處理電磁場(chǎng)分離問題思路、方法？電場(chǎng)與磁場(chǎng)成獨(dú)立區(qū)域，一般7如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過y軸上y＝h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x＝2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過y軸上y＝處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。求：⑴電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。⑵粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向。⑶磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。xP3yP1

P2O如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在8MN、PQ是平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為L(zhǎng)/2，PQ帶正電,MN板帶負(fù)電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。試求：（1）兩金屬板間所加電壓U的大?。唬?）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）在圖中正確畫出粒子再次進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并標(biāo)出粒子再次從電場(chǎng)中飛出的速度方向。MN、PQ是平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為L(zhǎng)/2，PQ帶9帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件10如圖甲所示，兩平行金屬板的板長(zhǎng)l=0.20m，板間距d=6.0×10―2m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界為MN，MN與金屬板垂直。金屬板的下極板接地，兩板間的電壓u隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10―2T。現(xiàn)有帶正電的粒子以v=5.0×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)后射入磁場(chǎng)。已知帶電粒子的比荷=108C/kg，粒子的重力忽略不計(jì)，假設(shè)在粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計(jì)粒子間的作用。（計(jì)算中4/15=tan15°）。（1）求t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的兩點(diǎn)間距離；（2）求t=0.3s時(shí)刻進(jìn)入的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；要求：畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分析解題思路如圖甲所示，兩平行金屬板的板長(zhǎng)l=0.20m，板間距d=6.11帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件12如圖所示，真空中分布著有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩個(gè)均垂直于紙面，但方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B，且右邊磁場(chǎng)范圍足夠大．一帶正電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，從A點(diǎn)由靜止釋放經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過中間磁場(chǎng)進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回A點(diǎn)而重復(fù)上述過程，不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速率v；

（2）中間磁場(chǎng)的寬度d

（3）求粒子從A點(diǎn)出發(fā)到第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。如圖所示，真空中分布著有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩個(gè)均垂直于紙面，但方13如圖所示，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的大小為B。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng)。一質(zhì)量為ｍ、帶電量為＋q的粒子，從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？（不計(jì)重力，整個(gè)裝置在真空中）如圖所示，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布14.(2009·廣東聯(lián)考)回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖6－15所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列方法中正確的是()A.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓C.增大D形金屬盒的半徑

D.減小狹縫間的距離.(2009·廣東聯(lián)考)回旋加速器是A.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度15環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置．正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對(duì)撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而在碰撞區(qū)迎面相撞．為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大B．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小C．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越大D．對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置．正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過電壓16如圖1所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放在相互垂直、且沿水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。小球與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u。已知mg>uEq，試求小球由靜止釋放后下落的最大加速度和最大速度。如圖1所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶17水平虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線下方有場(chǎng)強(qiáng)為E2的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向右；在虛線上、下方均有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，ab是一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)桿，豎直位于虛線上方，b端恰在虛線上，將一套在桿上的帶電小環(huán)從a端由靜止開始釋放，小環(huán)先加速而后勻速到達(dá)b端，環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，小環(huán)的重力不計(jì)，當(dāng)環(huán)脫離桿后在虛線下方沿原方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）E1與E2的比值；（2）若撤去虛線下方的電場(chǎng)，小環(huán)進(jìn)入虛線下方后的運(yùn)動(dòng)軌跡為半圓，圓周半徑為L(zhǎng)/3，環(huán)從a到b的過程中克服摩擦力做功Wf與電場(chǎng)做功WE之比有多大?水平虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線下方有18在地面附近有一范圍足夠大的互相正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為一q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．(重力加速度為g)(1)求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場(chǎng)中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45°，如圖所示．則該微粒至少須經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)?最高點(diǎn)距地面多高?(3)在(2)中微粒運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場(chǎng)，同時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴?，則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少?在地面附近有一范圍足夠大的互相正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)磁19帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用1．速度選擇器正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)組成速度選擇器。＋＋＋＋＋＋－－－－－－qEqvBv若v>E/B，則向上偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)過程速率減?。蝗魐<E/B，則向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)過程速率增大。帶電粒子必須以唯一確定的速度（v=E/B

、方向向右）才能沿直線勻速通過速度選擇器。否則將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用1．速度選擇器正交的勻強(qiáng)202、磁流體發(fā)電機(jī)abLvBREq=Bqv電動(dòng)勢(shì)：E’=？電流：I=E’/（R+r）r=？2、磁流體發(fā)電機(jī)abLvBREq=Bqv電動(dòng)勢(shì)：E’=？電流213、電磁流量計(jì)Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd流量：Q=Sv=？流體為：導(dǎo)電液體目的：測(cè)流量d··ba×××××××××××××××導(dǎo)電液體3、電磁流量計(jì)Bqv=Eq=qu/d得v=U/Bd流量：Q=224、霍爾效應(yīng)hdBIAA’4、霍爾效應(yīng)hdBIAA’23如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場(chǎng)也無磁場(chǎng)，第三象限，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直xy平面（紙面）向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限，存在沿y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小與第三象限電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)相等的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)，從y軸上y=h處的P1點(diǎn)以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限。然后經(jīng)過x軸上x=－2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，之后經(jīng)過y軸上y=－2h處的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限。已知重力加速度為g。求：（1）粒子到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）第三象限空間中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）帶電質(zhì)點(diǎn)在第四象限空間運(yùn)動(dòng)過程中最小速度的大小和方向。如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方24在某地上空同時(shí)存在著勻強(qiáng)的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m的帶正電小球，在該區(qū)域內(nèi)沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，關(guān)于場(chǎng)的分布情況可能的是A．該處電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向重合vB．電場(chǎng)豎直向上，磁場(chǎng)垂直紙面向里C．電場(chǎng)斜向里側(cè)上方，磁場(chǎng)斜向外側(cè)上方，均與v垂直D．電場(chǎng)水平向右，磁場(chǎng)垂直紙面向里在某地上空同時(shí)存在著勻強(qiáng)的電場(chǎng)與磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m的帶正電小球25坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，光滑且絕緣的水平軌道MN的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，N點(diǎn)到O點(diǎn)的豎直距離。有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))放在M點(diǎn)。已知在第一象限分布著互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大?。淮艌?chǎng)方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；在第二象限分布著沿x軸正向的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小。求小球從M點(diǎn)由靜止釋放至落到x軸上所需的時(shí)間(設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球所帶的電荷量不變)。坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，光滑且絕緣的水平軌道MN的長(zhǎng)度為L(zhǎng)26帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)能忽略帶電體重力的情況下（什么情況？），則只需考慮電場(chǎng)和磁場(chǎng)。電場(chǎng)重力場(chǎng)磁場(chǎng)

對(duì)于帶電粒子的重力要不要考慮，要根據(jù)具體情況來確定。一般對(duì)微觀粒子（電子、質(zhì)子、α粒子）通?？珊雎灾亓?。但對(duì)帶電微粒（油滴、塵埃）一般要考慮重力。題中告訴了質(zhì)量并不是一定要考慮重力。

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)能忽略帶電體重力的27【課堂研討1】1.電荷在電場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？2.電荷在磁場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？3.帶電粒子在組合場(chǎng)和復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)？【課堂研討1】1.電荷在電場(chǎng)中可能做哪些運(yùn)動(dòng)？2.電荷28要把動(dòng)能和初速度方向相同的質(zhì)子和α粒子分開，則 （）A．用電場(chǎng)或磁場(chǎng)都可以B．用電場(chǎng)或磁場(chǎng)都不行C．只用電場(chǎng)而不能用磁場(chǎng)D．只用磁場(chǎng)而不能用電場(chǎng)

C要把動(dòng)能和初速度方向相同的質(zhì)子和α粒子分開，則 （29兩平行金屬板的間距恰好等于極板的長(zhǎng)度?，F(xiàn)有重力不計(jì)的正離子束以相同的初速度v0平行于兩板從兩板的正中間向右射入。第一次在兩板間加恒定的電壓，建立起場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則正離子束剛好從上極板的右邊緣射出；第二次撤去電場(chǎng)，在兩板間建立起磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則正離子束剛好從下極板右邊緣射出。由此可知E與B大小的比值是A.1.25v0B.0.5v0C.0.25v0D.v0兩平行金屬板的間距恰好等于極板的長(zhǎng)度?，F(xiàn)有重力不計(jì)的正離子束30例1例131帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件32總結(jié)處理電磁場(chǎng)分離問題思路、方法？電場(chǎng)與磁場(chǎng)成獨(dú)立區(qū)域，一般分階段研究，對(duì)每一階段進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析及能量分析。針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)采取不同處理方法。例如：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決，也可考慮動(dòng)能定理。類平拋運(yùn)動(dòng)，分解運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)（畫圖，找圓心、半徑、軌跡，運(yùn)用公式）總結(jié)處理電磁場(chǎng)分離問題思路、方法？電場(chǎng)與磁場(chǎng)成獨(dú)立區(qū)域，一般33如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過y軸上y＝h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x＝2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過y軸上y＝處的P3點(diǎn)。不計(jì)重力。求：⑴電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。⑵粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向。⑶磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。xP3yP1

P2O如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在34MN、PQ是平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為L(zhǎng)/2，PQ帶正電,MN板帶負(fù)電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。試求：（1）兩金屬板間所加電壓U的大小；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）在圖中正確畫出粒子再次進(jìn)入電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并標(biāo)出粒子再次從電場(chǎng)中飛出的速度方向。MN、PQ是平行金屬板，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為L(zhǎng)/2，PQ帶35帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件36如圖甲所示，兩平行金屬板的板長(zhǎng)l=0.20m，板間距d=6.0×10―2m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界為MN，MN與金屬板垂直。金屬板的下極板接地，兩板間的電壓u隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0×10―2T?，F(xiàn)有帶正電的粒子以v=5.0×105m/s的速度沿兩板間的中線OO′連續(xù)進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)后射入磁場(chǎng)。已知帶電粒子的比荷=108C/kg，粒子的重力忽略不計(jì)，假設(shè)在粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計(jì)粒子間的作用。（計(jì)算中4/15=tan15°）。（1）求t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場(chǎng)和射出磁場(chǎng)的兩點(diǎn)間距離；（2）求t=0.3s時(shí)刻進(jìn)入的粒子，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；要求：畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡分析解題思路如圖甲所示，兩平行金屬板的板長(zhǎng)l=0.20m，板間距d=6.37帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件38如圖所示，真空中分布著有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩個(gè)均垂直于紙面，但方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的寬度為L(zhǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B，且右邊磁場(chǎng)范圍足夠大．一帶正電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，從A點(diǎn)由靜止釋放經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，穿過中間磁場(chǎng)進(jìn)入右邊磁場(chǎng)后能按某一路徑再返回A點(diǎn)而重復(fù)上述過程，不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速率v；

（2）中間磁場(chǎng)的寬度d

（3）求粒子從A點(diǎn)出發(fā)到第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。如圖所示，真空中分布著有界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和兩個(gè)均垂直于紙面，但方39如圖所示，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度的大小為B。在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場(chǎng)。一質(zhì)量為ｍ、帶電量為＋q的粒子，從緊靠?jī)?nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S，則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少？（不計(jì)重力，整個(gè)裝置在真空中）如圖所示，兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布40.(2009·廣東聯(lián)考)回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖6－15所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列方法中正確的是()A.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓C.增大D形金屬盒的半徑

D.減小狹縫間的距離.(2009·廣東聯(lián)考)回旋加速器是A.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度41環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置．正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對(duì)撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而在碰撞區(qū)迎面相撞．為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大B．對(duì)于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小C．對(duì)于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越大D．對(duì)于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變環(huán)型對(duì)撞機(jī)是研究高能粒子的重要裝置．正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過電壓42如圖1所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，現(xiàn)將此棒豎直放在相互垂直、且沿水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。小球與棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u。已知mg>uEq，試求小球由靜止釋放后下落的最大加速度和最大速度。如圖1所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的帶正電小球，其質(zhì)量為m，帶43水平虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線下方有場(chǎng)強(qiáng)為E2的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向右；在虛線上、下方均有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外，ab是一長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)桿，豎直位于虛線上方，b端恰在虛線上，將一套在桿上的帶電小環(huán)從a端由靜止開始釋放，小環(huán)先加速而后勻速到達(dá)b端，環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，小環(huán)的重力不計(jì)，當(dāng)環(huán)脫離桿后在虛線下方沿原方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）E1與E2的比值；（2）若撤去虛線下方的電場(chǎng)，小環(huán)進(jìn)入虛線下方后的運(yùn)動(dòng)軌跡為半圓，圓周半徑為L(zhǎng)/3，環(huán)從a到b的過程中克服摩擦力做功Wf與電場(chǎng)做功WE之比有多大?水平虛線上方有場(chǎng)強(qiáng)為E1的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，虛線下方有44在地面附近有一范圍足夠大的互相正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向水平并垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、帶電量為一q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．(重力加速度為g)(1)求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；(2)若某時(shí)刻微粒運(yùn)動(dòng)到場(chǎng)中距地面高度為H的P點(diǎn)，速度與水平方向成45°，如圖所示．則該微粒至少須經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到距地面最高點(diǎn)?最高點(diǎn)距地面多高?(3)在(2)中微粒運(yùn)動(dòng)P點(diǎn)時(shí)，突然撤去磁場(chǎng)，同時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴?，則該微粒運(yùn)動(dòng)中距地面的最大高度是多少?在地面附近有一范圍足夠大的互相正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．勻強(qiáng)磁45帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用1．速度選擇器正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)組成速度選擇器。＋＋＋＋＋＋－－－－－－qEqvBv若v>E/B，則向上偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)過程速率減??；若v<E/B，則向下偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)過程速率增大。帶電粒子必須以唯一確定的速度（v=E/B

、方向向右）才能沿直線勻速通過速度選擇器。否則將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用1．速度選擇器正交的勻強(qiáng)462、磁流體發(fā)電機(jī)abLvBREq=Bqv電動(dòng)勢(shì)：E’=？電流：I=E’/（R+r）r=？