高二物理专题复习一——带电粒子在磁场中的运动活动一：带电粒子在磁场中的圆周运动1.如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为θ若粒子射出磁场的位置与O点距离为L，求：（1）带电粒子在磁场中运动中的轨道半径；（2）带电粒子在磁场中的运动时间t；（3）该带电粒子的比荷q/m。归纳小结：活动二：带电粒子在磁场中的直线运动2．如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成θ角。杆上套一个质量为m、电量为+q的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为μ。从A点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆很长。已知重力加速度为g。求：（1）定性分析小球运动的加速度和速度的变化情况；（2）小球在运动过程中最大加速度的大小；（3）小球在运动过程中最大速度的大小。第1页共4页+qm××××××××××××××××××××××××θBA归纳小结：活动三：带电粒子在复合场中的运动3．2．如图所示，将用绝缘管做成的圆形轨道竖直放置在竖直平面内，建立如图所示直角坐标系，圆形轨道的圆心与坐标原点重合，在Ⅰ、Ⅱ象限有垂直轨道平面的水平匀强磁场，在Ⅳ象限有竖直向下的匀强电场．一个带电荷量为＋q，质量为m的小球从图中位置A由静止释放开始运动，刚好能通过最高点．不计一切摩擦，小球所带电荷量保持不变，轨道半径为R，R远大于管道的内径，小球直径略小于管道内径，小球可看成质点。（1）求匀强电场的电场强度E的大小（2）若小球在第二次到最高点时，刚好对轨道无压力，求磁感应强度B的大小（3）求小球第三次到达最高点时对轨道的作用力归纳小结：【课堂反馈】1．如图所示，在X>0的区域内存在着垂直于XOY平面的匀强磁场B，磁场的左边界为X=0，一个带电量q=+1×10-17C、质量为m=2×10-25kg、速度为v=1×106m/s的粒子，沿着X轴第2页共4页正方向从坐标原点O射入磁场，恰好经过磁场中的P点，P点坐标如图，已知sin530=0.8,cos530=0.6（不计粒子重力），求：（1）在磁场中画出粒子运动轨迹并标出磁场方向；（2）求出匀强磁场的磁感应强度B；（3）求出粒子在磁场中从O点运动到P点的时间t.2．如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，x＜0的空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小为B，在x＜0的空间内还有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E.一个带正电的质点经图中x轴上的点，沿着与水平方向成α=30°角的方向斜向上做匀速直线运动，到达y轴上的点，已知O、两间的距离为.进入到磁场方向垂直纸面向外、大小仍为B的x>0区域，要使质点进入x＞0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动,需在x＞0的区域内加一个匀强电场,若带电质点做圆周运动时通过y轴上的点,重力加速度为g，求：(1)从到的过程中，质点运动的速度大小；(2)在x＞0的区域内所加电场的场强大小和方向；(3)该质点从x轴上的点开始到达y轴上的点所用的时间.第3页共4页3．如右图所示，水平方向的匀强电场的场强为E(场区宽度为L，竖直方向足够长)，紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区，其磁感应强度分别为B和2B．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从电场的边界MN上的a点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过tB=πm／6qB时间穿过中间磁场，进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b(虚线为场区的分界面)．求：(1)中间磁场的宽度d；(2)粒子从a点到b点共经历的时间tab；(3)当粒子第n次到达电场的边界MN时与出发点a之间的距离sn．第4页共4页
