8.4带电粒子在复合场场中的运动(2)8.5教学目标:带电粒子在复合场中运动处理教学重点:带电粒子在复合场中运动处理教学难点:带电粒子在复合场中运动处理前置性补偿:一:带电粒子在复合场中运动处理的基本思路(1)正确分析受力情况(2)根据受力情况判断其运动的性质及轨迹(3)选择恰当处理方法新课导学:题型一:电场和磁场相互独立的复合场1.如图所示,在纸平面内建立的直角坐标系xoy,在第一象限的区域存在沿y轴正方向的匀强电场.现有一质量为m,电量为e的电子从第一象限的某点P(L,)以初速度v0沿x轴的负方向开始运动,经过x轴上的点Q(,0)进入第四象限,先做匀速直线运动,然后进入垂直纸面的矩形匀强磁场区域,磁场左边界和上边界分别与y轴、x轴重合,电子偏转后恰好经过坐标原点O,并沿y轴的正方向运动,不计电子的重力.求(1)电子经过Q点的速度v;(2)该匀强磁场的磁感应强度B(3)磁场的最小面积S.2:如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压U2=100V。金属板长L=20cm,两板间距d=cm。求:(1)微粒进入偏转电场时的速度v0大小;(2)微粒射出偏转电场时的偏转角θ;(3)若该匀强磁场的宽度为D=10cm,为使微粒不会由磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?题型二:电场和磁场叠加在一起的复合场xyQP03.如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电质点,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=–2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y=–2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g。求:(1)质点到达P2点时速度的大小和方向;(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;(3)若在第四象限加一匀强电场,使质点做直线运动,求此电场强度的最小值。形成性检测4.如图所示,K与虚线MN之间是加速电场,虚线MN与PQ之间是匀强电场,虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场,且MN、PQ与荧光屏三者互相平行,电场和磁场的方向如图所示,图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从A点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed,式中的d是偏转电场的宽度,磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=.若题中只有偏转电场的宽度d为已知量,则(1)画出带电粒子轨迹示意图;(2)磁场的宽度L为多少?(3)带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方向的偏转距离分别是多少?