带电粒子在电磁场中的运动的功能问题1.三种场力做功特点比较(1)重力G:大小为mg,方向总是竖直向下,其做功与路径无关,做功多少除与带电粒子的质量有关外,还与始、末位置的高度差有关。(2)电场力F电:大小为Eq,方向与电场强度E的方向及带电粒子的性质有关,其做功与路径无关,做功多少除与带电粒子的电量有关外,还与始、末位置的电势差有关。(3)洛伦磁力F洛:大小跟速度与磁场方向的夹角有关,当带电粒子的速度与磁场方向平行时,F洛=0,当带电粒子的速度与磁场方向垂直时,F洛=qvB,其方向垂直于速度v与磁感应强度B所决定的平面,与带电粒子的性质有关,可用左手定则判断,无论带电粒子做什么运动,洛伦磁力都不做功。2.电场力做功与电势能的关系:专题过关训练题1.如图所示,虚线上方有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,a虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场,方向垂直纸面向外,ab是一根长为L的绝缘细杆,沿电场线放置在虚线上方的场中,Eb端在虚线上.将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放b后,小球先做加速运动,后做匀速运动到达b端.已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数μ=0.3,小球重力忽略不计,当小球脱离B杆进入虚线下方后,运动轨迹是半圆,圆的半径是L/3,求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功与电场力所做功的比值.2.如图1所示,如图所示,Oxyz坐标系的y轴竖直向上,在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x轴平行。从y轴上的M点(0,H,0)无初速释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的小球,它落在xz平面上的N(l,0,b)点(l>0、b>0)。若撤去磁场则小球落在xz平面的P点(l,0,0)。已知重力加速度为g。(1)已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体y方向。M(0,H,0)(2)求出电场强度的大小。(3)求出小球落至N点时的速率。OP(l,0,0)xzN(l,0,b)图113.如图所示,PR是一长为L=0.64m的绝缘平板固定在水平地面上,挡板R固定在平板的右端.整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂于纸面向里的匀强磁-3-2场B,磁场的宽度d=0.32m.一个质量m=0.50×10kg、带电荷量为q=5.0×10C的小物体,从板的P端由静止开始向右做匀加速运动,从D点进入磁场后恰能做匀速直线运动.当物体碰到挡板R后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场(不计撤掉电场对原磁场的影响),物体返回时在磁场中仍作匀速运动,离开磁场后做减速运动,停在C点,PC=L/4.若物体与平板间的动2摩擦因数μ=0.20,g取10m/s.(1)判断电场的方向及物体带正电还是带负电;(2)求磁感应强度B的大小;(3)求物体与挡板碰撞过程中损失的机械能.4.(18分)如图所示,坐标平面的第Ⅰ象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场,第Ⅱ象限内存在大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直x轴放置且距原点O为d,一质量为m、带电量为-q的粒子(不计重力)若自距原点O为L的A点以大小为v0、方向垂直x轴向上的速度进入磁场,则粒子恰好到达O点而不进入电场.现该粒子仍从A点进入磁场,但初速度大小变为22v0,为使粒子进入电场后能垂直到达挡板MN上,求:(1)粒子在A点进入磁场时,其速度方向与x轴正向间的夹角大小。(2)粒子打到挡板上时速度多大?5.(16分)设在地面上方的真空室内,存在着方向水平向右的匀强电场和方向垂直于纸面向内的匀强磁场,如图10所示.一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径R=1.8m,O、A连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角θ=37º.今有一质量m=3.6104yBEMv0·A·ONxkg、电荷量q=+9.0104C的带电小球,以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,此后小球做匀速直线运动.重力加速度g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8.求:(1)匀强电场的场强E.(2)小球射入圆弧轨道后的瞬间,小球对轨道的压力.26.如图所示,将带电量Q=0.3C、质量m′=0.15kg的滑块放在小车的绝缘板的右端,小车的质量M=0.5kg,滑块与绝缘板间动摩擦因数μ=0.4,小车的绝缘板足够长,它们所在的空间存在着磁感应强度B=20T的水平方向的匀强磁场。开始时小车静止在光滑水平...