第109课时带电粒子在匀强电场和匀强磁场中偏转问题.doc

【高三物理】
第109课时 带电粒子在匀强电场和匀强磁场中偏转问题
学习目标：掌握分析电粒在电场和磁场中偏转问题的方法。
学习指导：用10分钟时间学习下列内容。
垂直电场进入匀强电场（不计重力）垂直磁感线进入匀强磁场（不计重力）
受力情况：电场力F=Eq大小，方向不变 洛伦兹力F=Bqv大小不变，方向随v而改变
运动类型：类似平抛运动 匀速圆周运动或其一部分
运动轨迹：抛物线 圆或圆的一部分

运动图示：

横向偏移y和偏转角要通过横向偏移y和偏转角要结合圆的几何
求解方法处理：类似平抛运动的规律求解关系通过对圆周运动的讨论求解。
动能的变化：电场力与速度的夹角越来越小，洛伦兹力不做功，所以动能保持不变
动能不断增大，并增大得越来越快
当堂考试，规范答题（1、2必做，3选做）
1、如图所示，一电子由静止开始经电压U加速后，垂直射入一匀强磁场区域，电子从磁场边界射出后的偏角为α，则α随加速电压U和磁感应强度B的变化关系是()
A.U增大时，α增大，B增大时α增大
B.U增大时，α减小，B增大时α减小
C.U增大时，α减小，B增大时α增大
D.U增大时，α增大，B增大时α减小
2、如图（甲）所示，在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场，电场的方向水平向右（图中由B到C），大小随时间变化如图（乙）所示；磁感应强度方向垂直于纸面，大小随时间变化如图（丙）所示，从t=ls开始，在A点每隔2s有一个同种的离子沿AB方向（垂直于BC）以初速度v0射出，恰好能击中C点，若AB=BC=，且粒子在AC间的运动时间小于ls，求：
(1)磁场的方向；(2)图象中E0和B0的比值；
(3)1s末射出的粒子和3s末射出的粒子由A点运动到c点所经历的时间之比

3、如下图甲所示，建立Oxy坐标系。两平行极板P、Q垂直于y轴且关于z轴对称，极板长度和板间距均为。在第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~--3to时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t=o时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、、to、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况）
(1)求电压U0的大小。
(2)求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间

课后探究，仿真训练
4、在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系，将第1、Ⅱ象限称为区域一，第
Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二，其中一个区域内有匀强电场，另一个区域内有大小为2×10-2T、
方向垂直桌面的匀强磁场．把一个荷质比为=2×l08C/kg的正电荷从坐标为(0，-1）
的A点处由静止释放，电荷以一定的速度从坐标为(1，O)的C点第一次经戈轴进入区域
一，经过一段时间，从坐标原点O再次回到区域二．
(1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向．
(2)求电场强度的大小．
(3)求电荷第三次经过x轴的位置．