带电粒子在电场和磁场中
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高考带电粒子在电场、磁场中的运动
Wwc高考:带电粒子在电场、磁场中的运动
高频考点:带电粒子在电场中的加速、带电粒子在电场中的偏转、带电粒子受到约束在电场中的圆周运动、带电粒子受到约束在电场中的一般运动 命题分析
考查方式一 反射式速调管
【命题分析】带电粒子在电场中的加速一般应用动能定理,qU=
1122
mv2—mv1;带电粒子在匀强电场中的偏转做类平抛运动,应22用类似于平抛运动的处理方法分析处理。注意:不管何种静止带电粒子,经相同电场加速后进入同一偏转电场运动,其轨迹是重合的。带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法是:首先选择研究对象,分析受力情况和运动过程(是平衡还是加速运动、减速运动,是直线运动还是曲线运动),然后选择适当规律列方程解答。
例1(2011福建理综卷第20题)反射式速调管是常用的微波器械之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1?2.0?103N/C和E2?4.0?103N/C,方向如图所示,带电微粒质量
m?1.0?10?20kg,带电量q??1.
高考带电粒子在电场、磁场中的运动
Wwc高考:带电粒子在电场、磁场中的运动
高频考点:带电粒子在电场中的加速、带电粒子在电场中的偏转、带电粒子受到约束在电场中的圆周运动、带电粒子受到约束在电场中的一般运动 命题分析
考查方式一 反射式速调管
【命题分析】带电粒子在电场中的加速一般应用动能定理,qU=
1122
mv2—mv1;带电粒子在匀强电场中的偏转做类平抛运动,应22用类似于平抛运动的处理方法分析处理。注意:不管何种静止带电粒子,经相同电场加速后进入同一偏转电场运动,其轨迹是重合的。带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法是:首先选择研究对象,分析受力情况和运动过程(是平衡还是加速运动、减速运动,是直线运动还是曲线运动),然后选择适当规律列方程解答。
例1(2011福建理综卷第20题)反射式速调管是常用的微波器械之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1?2.0?103N/C和E2?4.0?103N/C,方向如图所示,带电微粒质量
m?1.0?10?20kg,带电量q??1.
专题3 电场和磁场中的带电粒子
专题三 电场和磁场中的带电粒子
一、考点回顾
1.三种力: 重力
大小
电场力 洛伦兹力
G=mg=GMm/R
F=qE
f=Bqv
2
方向 竖直向下 与E方向平行 与B、v平面垂直(左手定则) 决定因素
由场决定,与物体的运动状态(v)无关 由场和物体的运动状态(v)共同决定
2.重力的分析:
(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;
(2)对于一些实际物体,如带电小球、液滴等不做特殊交待时就应当考虑重力; (3)在题目中有明确交待是否要考虑重力的,这种情况比较正规,也比较简单。 3.电场力和洛伦兹力的比较:
(1)在电场中的电荷,不管其运动与否,均受到电场力的作用;而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用;
(2)电场力的大小与电荷的运动的速度无关;而洛伦兹力的大小与电荷运动的速度大小和方向均有关;
(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反;而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直,又和速度方向垂直;
(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向,而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向,不能改变速度大小;
专题三 电场和磁场中的带电粒子
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专题三
命题趋势
带电粒子在电场、磁场中的运动是中学物理中的重点内容,这类问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求,是考查考生多项能力的极好载体,因此历来是高考的热点,在实行了四年的理科综合能力测试中也是每年都考,且分值分别达18分、14分、20分和22分,预计以后每年都不会低于10%的分值。
带电粒子在电场、磁场中的运动与现代科技密切相关,在近代物理实验中有重大意义,因此考题有可能以科学技术的具体问题为背景。
当定性讨论这类问题时,试题常以选择题的形式出现,定量讨论时常以计算题的形式出现,计算题还常常成为试卷的压轴题。 教学目标:
1.通过专题复习,掌握带电粒子在电场、磁场中的运动问题的分析方法和思维过程,提高解决学科内综合问题的能力。
2.能够从实际问题中获取并处理信息,把实际问题转化成物理问题,提高分析解决实际问题的能力。 教学重点:
掌握带电粒子在电场、磁场中的运动问题的分析方法和思维过程,提高解决学科内综合问题的能力。 教学难点:
电场和磁场 带电粒子的运动
电场和磁场 带电粒子的运动
【知识交汇】
一、静电场
1.库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的静电力,跟它们的电荷量的乘积成___________,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在_______________.即:F?其中k为静电力常量,大小为9?109Nm2/C2.
成立条件:①__________(空气中也近似成立);②_________——即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计.对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r.
2.电场的最基本的性质是对放入其中的电荷____________.电场强度E是描述电场的力的性质的物理量.
3.对电场强度的三个公式的理解 (1)E?kQ1Q2,r2F是电场强度的__________式,适用于____________电场.电场中某点的场强是确q定值,其大小和方向与试探电荷q无关.试探电荷q充当“测量工具”的作用.
(2)E?kQ是真空点电荷所形成的电场的决定式.E由场源电荷Q和场源电荷到某点r2的距离r决定.
(3)E?U是场强与电势差的关系式,只适用于______________,注意式中d为两点间沿d电场方向的距离.
4.电场强度的叠加
电场
专题3 电场和磁场中的带电粒子
专题三 电场和磁场中的带电粒子
一、考点回顾
1.三种力: 重力
大小
电场力 洛伦兹力
G=mg=GMm/R
F=qE
f=Bqv
2
方向 竖直向下 与E方向平行 与B、v平面垂直(左手定则) 决定因素
由场决定,与物体的运动状态(v)无关 由场和物体的运动状态(v)共同决定
2.重力的分析:
(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;
(2)对于一些实际物体,如带电小球、液滴等不做特殊交待时就应当考虑重力; (3)在题目中有明确交待是否要考虑重力的,这种情况比较正规,也比较简单。 3.电场力和洛伦兹力的比较:
(1)在电场中的电荷,不管其运动与否,均受到电场力的作用;而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用;
(2)电场力的大小与电荷的运动的速度无关;而洛伦兹力的大小与电荷运动的速度大小和方向均有关;
(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反;而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直,又和速度方向垂直;
(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向,而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向,不能改变速度大小;
专题3 电场和磁场中的带电粒子
专题三 电场和磁场中的带电粒子
一、考点回顾
1.三种力: 重力
大小
电场力 洛伦兹力
G=mg=GMm/R
F=qE
f=Bqv
2
方向 竖直向下 与E方向平行 与B、v平面垂直(左手定则) 决定因素
由场决定,与物体的运动状态(v)无关 由场和物体的运动状态(v)共同决定
2.重力的分析:
(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;
(2)对于一些实际物体,如带电小球、液滴等不做特殊交待时就应当考虑重力; (3)在题目中有明确交待是否要考虑重力的,这种情况比较正规,也比较简单。 3.电场力和洛伦兹力的比较:
(1)在电场中的电荷,不管其运动与否,均受到电场力的作用;而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用;
(2)电场力的大小与电荷的运动的速度无关;而洛伦兹力的大小与电荷运动的速度大小和方向均有关;
(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反;而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直,又和速度方向垂直;
(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向,而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向,不能改变速度大小;
7-7 带电粒子在电场和磁场中的运动
物理学第五版
7-7
带电粒子在电场和磁场中的运动
一 带电粒子在电场和磁场中所受的力v v 电场力 Fe = q E磁场力(洛伦兹力) 磁场力(洛伦兹力)
zox
v Fm
q+
v v v Fm = qv × B运动电荷在电场 和磁场中受的力
v v
θ
v B
y
v v v v F = qE + qv × B1
第七章 恒定磁场
物理学第五版
7-7
带电粒子在电场和磁场中的运动
二 带电粒子在磁场中运动举例1 回旋半径和回旋频率 v v v0 ⊥ B 2 v0 qv0 B = m R mv0 R= qB 2π R 2π m T= = v0 qB第七章 恒定磁场
1 qB f = = T 2π m2
物理学第五版
7-7
带电粒子在电场和磁场中的运动
2 磁聚焦
v v v 洛伦兹力 Fm = q v × B (洛伦兹力不做功) 洛伦兹力不做功) v v v v v v 与 B 不垂直 v = v // + v⊥ mv⊥ R= v // = vcos θ v⊥ = vsin θ qB
2π m T= qB螺距 d = v // T = vcos θ (2πm / qB)第七章 恒定磁场3
物理学第五版
7-7
带电粒子在电场和磁场中的运动
磁聚焦 在均匀磁场中
带电粒子在电场中的运动
篇一:带电粒子在电场中的运动知识点精解
带电粒子在电场中的运动知识点精解
1.带电粒子在电场中的加速
这是一个有实际意义的应用问题。电量为q的带电粒子由静止经过电势差为U的电
场加速后,根据动能定理及电场力做功公式可求得带电粒子获得的速度大小为
可见,末速度的大小与带电粒子本身的性质(q/m)有关。这点与重力场加速重物是不
同的。
2.带电粒子在电场中的偏转
如图1-36所示,质量为m的负电荷-q以初速度v0平行两金属板进入电场。设
两板间的电势差为U,板长为L,板间距离为d。则带电粒子在电场中所做的是类似平抛的运动。
(1)带电粒子经过电场所需时间(可根据带电粒子在平行金属板方向做匀速直线
运动求
)
(2)带电粒子的加速度(带电粒子在垂直金属板方向做匀加速直线运动
)
(3)离开电场时在垂直金属板方向的分速度
(4)电荷离开电场时偏转角度的正切值
3.处理带电粒子在电场中运动问题的思想方法 (1)动力学观点
这类问题基本上是运动学、动力学、静电学知识的综合题。处理问题的要点是要注意区分不同的物理过程,弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质,并选用相应的物理规律。 能用来处理该类问题的物理规律主要有:牛顿定律结合直线运动公式;动量定理;动量守恒定律。
(2)功能观点
对于有
带电粒子在电场中的偏转
全方位课外辅导体系
Comprehensive Tutoring Operation System
全方位教学辅导教案
学科:物理 任课教师:余欢 授课时间: 2012年10月27日 星期:六 姓 名 刘珺轩 性 别 男 年 级 总课时:第 28 次课 高二 教 学 内 容 教 学 目 标 重 点 难 点 教 学 过 程 高二物理-----电场章节内容讲解。 掌握带电粒子在电场中的偏转有关计算. 1、带电粒子在电场中的加速.2、带电粒子在电场中的偏转.3、带电粒子能否飞出偏转电场的条件及求解方法.4、带电粒子的重力是否忽略的问题 课前作业完成情况: 检查 与 交流与沟通: 交流 针 带电粒子在电场中的偏转 对 探究一、带电粒子在电场中的加速 性 1、带电粒子在电场中直线加速运动状态分析 带电粒子沿平行电场线的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直线上,授 做匀加速或匀减速直线运动. 课 2、带电粒子做直线加速运动的两种分析