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带电体在复合场中的运动复习课 舟山中学教育集团舟山二中余杰

B E 一、复合场的类型 1.组合场 2.叠加场 E B 1.本堂课所涉及的都为匀强场 2.本堂课所涉及的研究对象均带正电

二、带电体在场中受力及场力做功特点 1.重力、电场力恒定不变，与速度无关；洛伦兹力大小方向均与速度有关。 2.重力、电场力做功与路径无关，相应的重力势能或电势能变化；洛伦兹力不做功。

三、基本运动形式 匀速直线运动匀变速直线运动（类）平抛运动匀速圆周运动

F f f F v v v F G G G f f v v G F B E B B E B E 请同学们设计下：可能使带电体做匀速直线运动的叠加场分布情形 E v0 带电平行板水平放置，带电粒子水平进入，正好沿直线运动。

匀速直线运动 匀变速直线运动（类）平抛运动匀速圆周运动 F合=0 F合恒定且与速度在一条直线上 F合恒定且与初速度垂直 F合大小恒定方向始终与速度垂直

v0 v0 F E B v0 v0 G E 带电平行板水平放置带电粒子水平进入正好沿直线运动 v0

E 俯视图 v0 B v0 F f v G

例.如图1所示，一对竖直放置的平行金属板长为L，板间距离为d，接在电压为U的电源上，板间有一与电场方向垂直的匀强磁场，磁场方向垂直屏幕向里，磁感强度为B，有一质量为m，带电量为+q的小物块，从离平行板上端h高处由静止开始自由下落，由两板正中央P点处进入电场和磁场空间，物块在P点所受电场力和磁场力恰好平衡.例.如图1所示，一对竖直放置的平行金属板长为L，板间距离为d，接在电压为U的电源上，板间有一与电场方向垂直的匀强磁场，磁场方向垂直屏幕向里，磁感强度为B，有一质量为m，带电量为+q的小物块，从离平行板上端h高处由静止开始自由下落，由两板正中央P点处进入电场和磁场空间，物块在P点所受电场力和磁场力恰好平衡. f F +q v h C A G f F v L G D d B P 图1 问题一：从P点开始，物块将做什么运动？是匀速圆周运动还是类平抛运动？问题二：若物块最后从右极板的下边缘D处离开电场和磁场空间，求物块离开时的速度大小。

A F +q G f v0 B 问题三：如图2所示，若两极板内的电场场强E=6N/C，磁场磁感应强度大小为B=4T，方向如图6所示。物块的质量m=4×10 -3kg，带电量q=+5×10-3C，现从左极板的上边缘A处以一定的速度斜射入叠加场区，恰能在竖直平面内做直线运动。取g＝10 m／s2 求物块射入时速度的大小和方向。解：由三力平衡得 f = f= qv0 B B v0 = 2.5m/s 解得 E 图2

f x轴方向 y轴方向 v0 x y 解得 L 2.2m 问题四：若物块以上问中的速度刚进入A点时，就撤去磁场，经一段时间后，恰好能从左极板下边缘B点射出，求极板的长度. 解：设物块从A运动B的时间为t, 极板长为L +q F A F合 G B 图3 问题五：求物体离开B点时的速度大小。

其实：本堂课的内容只是一只披了电学狼皮的力学羊。其实：本堂课的内容只是一只披了电学狼皮的力学羊。

课后思考 在电场磁场重力场都存在的情况下，带电体能不能做类平抛运动？若不能，请说明理由；若能，请设计叠加场的分布。

解题方法 板书运动模型受力分析匀速直线运动主要从运动和力的关系分析匀变速直线运动明确合力与初始状态类平抛运动也用能量观点匀速圆周运动常用能量观点一般曲线运动

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