约1920字。
带电粒子在复合场中的运动
一、知识回顾
1.复合场:一个空间可以同时存在几个场,如重力场,电场,磁场等。当一个带电粒子进入这个空间后,可能受到重力,电场力,洛伦兹力等。
2.什么情况能忽略带电体重力的情况下?
⑴基本粒子,如电子,质子, 粒子,离子等不考虑重力 ⑵带电小球、油滴应考虑重力 ⑶对未知名的,题中又没有明确交代的带电粒子是否考虑重力,则应根据题给物理过程及隐含条件具体分析后作出符合实际的决定。
3.三个力特点:
大小 方向 做功特点
重力 G = mg 竖直向下 做功只与始、末高度差有关
电场力 F = Eq 带正电粒子受力与电场方向相同,负电相反 做功只与始、末位置有关
洛伦兹力 F = BqV 左手定则(F洛⊥v) 始终不做功
4.若带电粒子同时受重力、电场力和洛仑兹力作用, 请思考下面两个问题
【问题1】带电粒子能否做直线运动?该直线运动一定是匀速直线运动吗?
【问题2】带电粒子能否做匀速圆周运动?若能, 请你说明条件;若不能,请你说明理由。
思考: 在竖直平面内,若要使带电小球沿着AB直线作匀速直线运动,
则要向哪个方向加一个匀强磁场呢?电荷的电性应如何呢?
一个带电微粒在图示的正交匀强电场为E和匀强磁场为B中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____,旋转方向为_____ 。若已知圆半径为r,电场强度为E磁感应强度为B,则线速度为_____。(已知重力加速度为g)
二、典型例题
例1. 如图所示,一带电小球从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下,两板间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,带电小球通过正交的电场和磁场时( )
A 可能做匀速直线运动
B 可能做匀加速直线运动
C 可能做直线运动
D 一定做曲线运动
例2.为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高
B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离子多少无关
C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大
D.污水流量Q与U成正比,与a、b无关
例3.如图所示的空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B质量为m、带电量为+q的小球套在粗糙的并足够长的竖直绝缘杆上由静止开始下滑,已知mg>μqE,则( )
A.小球的加速度不断减小,直至为0
B.小球的加速度先增大后减小,最终为0
C.小球的速度先增大后减小,最终为匀速
资源评论
共有 0位用户发表了评论 查看完整内容我要评价此资源