电场的复合磁场学习教案

会计学1电场的复合电场的复合(fh)磁场磁场第一页，共122页。知识知识(zh shi)网络网络构建构建 第1页/共121页第二页，共122页。五年高考五年高考(o ko)真题真题第2页/共121页第三页，共122页。第3页/共121页第四页，共122页。第4页/共121页第五页，共122页。第5页/共121页第六页，共122页。第6页/共121页第七页，共122页。第7页/共121页第八页，共122页。第8页/共121页第九页，共122页。第9页/共121页第十页，共122页。l第10页/共121页第十一页，共122页。第11页/共121页第十二页，共122页。电电第12页/共121页第十三页，共122页。第13页/共121页第十四页，共122页。第14页/共121页第十五页，共122页。第15页/共121页第十六页，共122页。第16页/共121页第十七页，共122页。第17页/共121页第十八页，共122页。第18页/共121页第十九页，共122页。第19页/共121页第二十页，共122页。第20页/共121页第二十一页，共122页。第21页/共121页第二十二页，共122页。高频考点各个击破高频考点各个击破考点一、带电粒子在叠加场中运动考点一、带电粒子在叠加场中运动(yndng)分析分析第22页/共121页第二十三页，共122页。解解：第23页/共121页第二十四页，共122页。方法总结带电粒子方法总结带电粒子(体体)在叠加复合场中的运动在叠加复合场中的运动问题求解要点问题求解要点(yodin):(1)受力分析是基础。在受力分析时是否考虑受力分析是基础。在受力分析时是否考虑重力必须注意题目条件。重力必须注意题目条件。(2)运动过程分析是关键。在运动过程分析中运动过程分析是关键。在运动过程分析中应注意物体做直线运动应注意物体做直线运动,曲线运动及圆周运动、类曲线运动及圆周运动、类平抛运动的条件。平抛运动的条件。(3)根据不同的运动过程及物理模型选择合适根据不同的运动过程及物理模型选择合适的物理规律列方程求解。的物理规律列方程求解。第24页/共121页第二十五页，共122页。第25页/共121页第二十六页，共122页。第26页/共121页第二十七页，共122页。第27页/共121页第二十八页，共122页。第28页/共121页第二十九页，共122页。【方法总结】解决带电粒子在拼接【方法总结】解决带电粒子在拼接(pn ji)复合场运动问题的复合场运动问题的思路方法思路方法:第29页/共121页第三十页，共122页。第30页/共121页第三十一页，共122页。3第31页/共121页第三十二页，共122页。第32页/共121页第三十三页，共122页。第33页/共121页第三十四页，共122页。【方法总结】【方法总结】 (1)弄清复合场的组成弄清复合场的组成:一般有磁场、电场的复合一般有磁场、电场的复合,磁场、重力场的复合磁场、重力场的复合,磁场、电场、重力场三者的复合。磁场、电场、重力场三者的复合。(2)正确进行受力分析正确进行受力分析,除重力、弹力、摩擦力外除重力、弹力、摩擦力外,要特别注意静电力和磁场力的分析。要特别注意静电力和磁场力的分析。(3)确定带电粒子的运动状态确定带电粒子的运动状态,注意运动过程分析和受力分析的结合。注意运动过程分析和受力分析的结合。(4)对于粒子连续通过几个不同的复合场的问题对于粒子连续通过几个不同的复合场的问题,要分阶段进行处理。要分阶段进行处理。(5)画出粒子运动轨迹画出粒子运动轨迹,根据条件灵活选择不同的运动学规律进行求解。根据条件灵活选择不同的运动学规律进行求解。当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时,根据受力平衡列方程求解。根据受力平衡列方程求解。当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时,应用牛顿定律结合圆周运动规律求解。应用牛顿定律结合圆周运动规律求解。当带电粒子做复杂曲线运动时当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解。一般用动能定理或能量守恒定律求解。(6)对于临界问题对于临界问题,注意挖掘隐含条件。注意挖掘隐含条件。注意注意:电子、质子、粒子等微观粒子在复合场中运动时一般不计重力电子、质子、粒子等微观粒子在复合场中运动时一般不计重力,带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒带电小球、尘埃、液滴等带电颗粒(kl)一般要考虑重力的作用。一般要考虑重力的作用。注意重力、电场力做功与路径无关注意重力、电场力做功与路径无关,洛伦兹力始终与运动方向垂直、永不做功的特点。洛伦兹力始终与运动方向垂直、永不做功的特点。第34页/共121页第三十五页，共122页。第35页/共121页第三十六页，共122页。电偏转电偏转磁偏转磁偏转偏转条件偏转条件带电粒子以带电粒子以vE进入匀强电场进入匀强电场带电粒子以带电粒子以vB进入匀强磁场进入匀强磁场受力情况受力情况只受恒定的电场力只受恒定的电场力只受大小恒定的洛伦兹力只受大小恒定的洛伦兹力运动情况运动情况类平抛运动类平抛运动匀速圆周运动匀速圆周运动运动轨迹运动轨迹抛物线抛物线圆弧圆弧物理规律物理规律类平抛知识、牛顿第二定律类平抛知识、牛顿第二定律牛顿第二定律、向心力公式牛顿第二定律、向心力公式一、基本知识必备一、基本知识必备(b bi)第36页/共121页第三十七页，共122页。第37页/共121页第三十八页，共122页。对应力对应力内容内容项目项目洛伦兹力洛伦兹力F电场力电场力F性质性质磁场对在其中运动的电荷的磁场对在其中运动的电荷的作用力作用力电场对放入其中电荷的作用力电场对放入其中电荷的作用力产生条件产生条件v0且且v不与不与B平行平行电场中的电荷一定受到电场力的作电场中的电荷一定受到电场力的作用用大小大小FqvB(vB)FqE力方向与场方向力方向与场方向的关系的关系一定是一定是FB、Fv正电荷受力方向与电场方向相同，正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷受力方向与电场方向相反负电荷受力方向与电场方向相反做功情况做功情况任何情况下都不做功任何情况下都不做功可能做正功、负功，也可能不做功可能做正功、负功，也可能不做功力力F为零时为零时场的情况场的情况F为零，为零，B不一定为零不一定为零F为零，为零，E一定为零一定为零作用效果作用效果只改变电荷运动的速度方向，只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小不改变速度大小既可以改变电荷运动的速度大小，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也可以改变电荷运动的方向第38页/共121页第三十九页，共122页。第39页/共121页第四十页，共122页。第40页/共121页第四十一页，共122页。第41页/共121页第四十二页，共122页。子能够匀速沿直线通过速度选择器的条件是qEqvB ，即v第42页/共121页第四十三页，共122页。第43页/共121页第四十四页，共122页。第44页/共121页第四十五页，共122页。1.确定带电粒子在磁场中的运动轨迹确定带电粒子在磁场中的运动轨迹(1)对称法对称法:带电粒子如果从一直线边界进人磁场又带电粒子如果从一直线边界进人磁场又从该边界射出时从该边界射出时,其轨迹关于入射点和出射点线段的中其轨迹关于入射点和出射点线段的中垂线对称垂线对称,人射速度方向与出射速度方向与边界的夹角人射速度方向与出射速度方向与边界的夹角相等。利用这一结论可以轻松画出粒子的轨迹。相等。利用这一结论可以轻松画出粒子的轨迹。(2)动态圆法动态圆法:在磁场中向垂直于磁场的各个方向发在磁场中向垂直于磁场的各个方向发射粒子时射粒子时,粒子的运动轨迹是围绕粒子的运动轨迹是围绕(wiro)发射点的圆发射点的圆（空间图形为球形）。用这一规律可确定粒子的运动轨（空间图形为球形）。用这一规律可确定粒子的运动轨迹。迹。(3)放缩法放缩法:带电粒子在磁场中以不同的速度运动时带电粒子在磁场中以不同的速度运动时,圆周运动的半径随着速度的变化而变化圆周运动的半径随着速度的变化而变化,因此可以将半因此可以将半径放缩径放缩,探索出临界点的轨迹探索出临界点的轨迹,使问题得解。使问题得解。二、求解带电粒子在电、磁场中运动二、求解带电粒子在电、磁场中运动(yndng)问题问题第45页/共121页第四十六页，共122页。第46页/共121页第四十七页，共122页。第47页/共121页第四十八页，共122页。(2)矩形矩形(jxng)有界磁场有界磁场: 第48页/共121页第四十九页，共122页。(3)圆形有界磁场圆形有界磁场:入射方向过圆心入射方向过圆心:人射速度方向指向人射速度方向指向匀强磁场区域圆的圆心匀强磁场区域圆的圆心,则出射速度方向的则出射速度方向的反向延长线必过该区域圆的圆心。两个圆反向延长线必过该区域圆的圆心。两个圆心心O、和弦、和弦(h xin)的中心在同一直线上。的中心在同一直线上。 第49页/共121页第五十页，共122页。入射方向不过圆心入射方向不过圆心:入射速度入射速度(sd)方向方向(不一定不一定指向区域圆圆心指向区域圆圆心)与轨迹圆弧对应的弦的夹角为与轨迹圆弧对应的弦的夹角为 (弦弦切角切角),则出射速度则出射速度(sd)方向与人射速度方向与人射速度(sd)方向方向的偏转角为的偏转角为2,轨迹圆弧对应的圆心角也为轨迹圆弧对应的圆心角也为2,并且初并且初、末速度、末速度(sd)方向的交点方向的交点,轨迹圆的圆心轨迹圆的圆心,区域圆的区域圆的圆心都在弧和弦的垂直平分线上。圆心都在弧和弦的垂直平分线上。第50页/共121页第五十一页，共122页。4、解答带电粒子在磁场中运动的多解问题、解答带电粒子在磁场中运动的多解问题(1)带电粒子电性不确定带电粒子电性不确定:受洛伦兹力作用的带电粒子受洛伦兹力作用的带电粒子,可能带正电可能带正电,也可能带负电。当具有相同初速度时也可能带负电。当具有相同初速度时,正负正负粒子在磁场中的运动轨迹不同粒子在磁场中的运动轨迹不同,导致形成双解。导致形成双解。(2)磁场方向不确定磁场方向不确定:磁感应强度是矢量磁感应强度是矢量,如果题设只如果题设只给出磁感应强度的大小给出磁感应强度的大小,而未指出其方向而未指出其方向,此时此时(c sh)要考要考虑磁感应强度方向不确定而形成多解。虑磁感应强度方向不确定而形成多解。(3)临界状态不唯一临界状态不唯一:带电粒子在洛伦兹力作用下飞越带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时有界磁场时,由于粒子运动轨迹是圆弧状由于粒子运动轨迹是圆弧状,穿越磁场的轨迹穿越磁场的轨迹可能有多种情况。可能有多种情况。(4)运动的重复性运动的重复性:带电粒子在部分是磁场、部分是电带电粒子在部分是磁场、部分是电场的空间运动时场的空间运动时,运动往往具有重复性运动往往具有重复性,因而形成多解。因而形成多解。第51页/共121页第五十二页，共122页。5.带电粒子在有界磁场中运动的极值问题带电粒子在有界磁场中运动的极值问题(1)偏角的极值问题。偏角的极值问题。寻找产生极值的条件寻找产生极值的条件:直径是圆的最大弦直径是圆的最大弦;同一圆中大弦同一圆中大弦对应大的圆心角对应大的圆心角;由轨迹确定半径的极值。由轨迹确定半径的极值。(2)涉及粒子速度的极值问题。涉及粒子速度的极值问题。画出两种情况下带电粒子运动的轨迹画出两种情况下带电粒子运动的轨迹,然后确定轨迹的圆心然后确定轨迹的圆心,再利用几何关系求出临界半径再利用几何关系求出临界半径,而临界半径就对应着临界速度。而临界半径就对应着临界速度。(3)涉及磁感应强度大小的极值问题。涉及磁感应强度大小的极值问题。找准圆弧轨迹的圆心和画出圆弧轨迹是解决此题的关键找准圆弧轨迹的圆心和画出圆弧轨迹是解决此题的关键,同同时几何知识的正确运用时几何知识的正确运用(ynyng)也是解答此题不可忽略的因素也是解答此题不可忽略的因素。第52页/共121页第五十三页，共122页。限时训练限时训练(xnlin)（限时（限时90分钟）分钟） 第53页/共121页第五十四页，共122页。第54页/共121页第五十五页，共122页。(1)试求粒子离开偏转电场时试求粒子离开偏转电场时,在垂直于板面方向在垂直于板面方向(fngxing)偏移的最大距离偏移的最大距离;(2)若所有粒子均不能从环形带磁场的右侧穿出若所有粒子均不能从环形带磁场的右侧穿出,试求环形试求环形带磁场的最小宽度。带磁场的最小宽度。第55页/共121页第五十六页，共122页。第56页/共121页第五十七页，共122页。第57页/共121页第五十八页，共122页。第58页/共121页第五十九页，共122页。第59页/共121页第六十页，共122页。第60页/共121页第六十一页，共122页。第61页/共121页第六十二页，共122页。第62页/共121页第六十三页，共122页。(3)求所有从求所有从O点射入磁场的带电粒子在磁场中可能经过的点射入磁场的带电粒子在磁场中可能经过的区域的面积区域的面积;(4)若有两个粒子先后若有两个粒子先后(xinhu)相差的时间射入磁场相差的时间射入磁场,且两且两粒子恰好在磁场中某点粒子恰好在磁场中某点Q(图中未画出图中未画出)相遇相遇,求求Q点与点与O之之间的距离。间的距离。 第63页/共121页第六十四页，共122页。第64页/共121页第六十五页，共122页。第65页/共121页第六十六页，共122页。4.(2011淄博三模淄博三模24)两条彼此平行、间距两条彼此平行、间距 的光滑的光滑(gung hu)金属导轨水平固定放置金属导轨水平固定放置,导轨左端接一电阻导轨左端接一电阻,其阻值其阻值 ,右端接阻值右端接阻值 的小灯泡的小灯泡,如图如图(a)所示。在导轨的所示。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的匀强磁场矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,MP的长的长 ,MNQP区区域内磁场的磁感应强度域内磁场的磁感应强度B随时间随时间t变化的关系如图变化的关系如图(b)所示。垂直所示。垂直导轨跨接一金属杆导轨跨接一金属杆,金属杆的电阻金属杆的电阻 ,两导轨电阻不计。两导轨电阻不计。在在t=0时刻时刻,用水平力用水平力F拉金属杆拉金属杆,使金属杆由静止开始从使金属杆由静止开始从GH位置位置向右运动。在金属杆从向右运动。在金属杆从GH位置运动到位置运动到PQ位置的过程中位置的过程中,小灯泡小灯泡的亮度一直没有变化的亮度一直没有变化 。求。求:(1)通过小灯泡的电流通过小灯泡的电流;(2)水平恒力的水平恒力的F的大小。的大小。0.5ml 2R 4LR 2md 2r 第66页/共121页第六十七页，共122页。第67页/共121页第六十八页，共122页。第68页/共121页第六十九页，共122页。第69页/共121页第七十页，共122页。第70页/共121页第七十一页，共122页。第71页/共121页第七十二页，共122页。第72页/共121页第七十三页，共122页。第73页/共121页第七十四页，共122页。第74页/共121页第七十五页，共122页。第75页/共121页第七十六页，共122页。第76页/共121页第七十七页，共122页。第77页/共121页第七十八页，共122页。的结合进行分析n4对于粒子连续经过几个(j )不同场的情况，要分段进行分析、处理第78页/共121页第七十九页，共122页。线运动时，一般用功能关系进行求解第79页/共121页第八十页，共122页。方法方法(fngf)总结：总结：第80页/共121页第八十一页，共122页。第81页/共121页第八十二页，共122页。已知入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，已知入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是(jish)圆弧圆弧轨道的圆心轨道的圆心(如下图，如下图，P为入射点，为入射点，M为出射点为出射点)第82页/共121页第八十三页，共122页。第83页/共121页第八十四页，共122页。第84页/共121页第八十五页，共122页。(2)平行边界平行边界(存在临界条件存在临界条件(tiojin)，如下图，如下图)第85页/共121页第八十六页，共122页。第86页/共121页第八十七页，共122页。第87页/共121页第八十八页，共122页。第88页/共121页第八十九页，共122页。第89页/共121页第九十页，共122页。第90页/共121页第九十一页，共122页。第91页/共121页第九十二页，共122页。第92页/共121页第九十三页，共122页。第93页/共121页第九十四页，共122页。第94页/共121页第九十五页，共122页。第95页/共121页第九十六页，共122页。第96页/共121页第九十七页，共122页。第97页/共121页第九十八页，共122页。第98页/共121页第九十九页，共122页。第99页/共121页第一百页，共122页。第100页/共121页第一百零一页，共122页。第101页/共121页第一百零二页，共122页。第102页/共121页第一百零三页，共122页。第103页/共121页第一百零四页，共122页。第104页/共121页第一百零五页，共122页。第105页/共121页第一百零六页，共122页。第106页/共121页第一百零七页，共122页。第107页/共121页第一百零八页，共122页。第108页/共121页第一百零九页，共122页。第109页/共121页第一百一十页，共122页。第110页/共121页第一百一十一页，共122页。第111页/共121页第一百一十二页，共122页。第112页/共121页第一百一十三页，共122页。第113页/共121页第一百一十四页，共122页。第114页/共121页第一百一十五页，共122页。第115页/共121页第一百一十六页，共122页。第116页/共121页第一百一十七页，共122页。第117页/共121页第一百一十八页，共122页。第118页/共121页第一百一十九页，共122页。第119页/共121页第一百二十页，共122页。第120页/共121页第一百二十一页，共122页。NoImage内容(nirng)总结会计学。在运动过程分析中应注意物体做直线运动,曲线运动及圆周运动、类平抛运动的条件。【方法总结】解决带电粒子在拼接复合场运动问题的思路方法:。v0且v不与B平行。可能做正功、负功，也可能不做功。只改变电荷运动的速度方向，不改变速度大小。(1)构造：如下图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成(guchng)。1带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，粒子做匀速直线运动或静止。4带电粒子在不同边界磁场中的运动第一百二十二页，共122页。