2025年高中物理复习配套课件 专题十九 带电粒子在组合场中的运动

这是一份2025年高中物理复习配套课件 专题十九 带电粒子在组合场中的运动，共60页。PPT课件主要包含了考向二先电场后磁场，考向三先磁场后电场，教师备用习题，作业手册，◆基础巩固练◆，◆综合提升练◆，◆拓展挑战练◆等内容，欢迎下载使用。
专题十九 带电粒子在组合场中的运动
题型一 带电粒子在一般组合场中的运动
1.组合场电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，电场、磁场交替出现.
2.“电偏转”和“磁偏转”的比较
3.求解的几个关键环节（1）划分运动的过程：将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理.（2）确定运动衔接点：粒子从一个场区进入另一个场区的速度往往是联系两种运动的桥梁，所以确定粒子在衔接点的速度（大小、方向）往往是解决组合场问题的关键.（3）画出运动轨迹：根据受力分析和运动分析，大致画出粒子的运动轨迹图，有利于形象、直观地解决问题.
考向一 磁场与磁场的组合
（1）求磁场区域内磁感应强度的大小；
题型二 带电粒子在交变组合场中的运动
1.交变场常见的类型（1）电场周期性变化，磁场不变.（2）磁场周期性变化，电场不变.（3）电场、磁场均周期性变化.
2.分析带电粒子在交变场中运动问题的基本思路
[解析] 粒子运动的轨迹如图所示.
题型三 带电粒子在立体空间中的运动
1.带电粒子在三维空间中运动，分析时要发挥空间想象能力，确定粒子在空间的位置关系，有时要将运动分解为两个互相垂直的平面内的运动来分析.2.带电粒子依次通过不同的空间，运动过程分为不同的阶段，运动性质各不相同，我们只要找出每个阶段上的运动规律，再利用两种场交界处粒子的运动状态和关联条件即可解决问题.
②在磁场中做匀速直线运动的时间.
题型一　带电粒子在一般组合场中的运动
2.如图所示,在xOy坐标系中有圆形匀强磁场区域,其圆心在O'(R,0)处,半径为R,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向里.在y≥R范围内,有方向向左的匀强电场,电场强度为E.有一带正电的微粒平行于x轴射入磁场,微粒在磁场中的偏转半径刚好也是R.已知带电微粒的电荷量为q,质量为m,整个装置处于真空中,不计重力.(1)求微粒进入磁场的速度大小;
(2)若微粒从坐标原点射入磁场,求微粒从射入磁场到再次经过y轴所用时间;
题型二　带电粒子在交变组合场中的运动
(2)若粒子恰好不能打到荧光屏上,求粒子偏离O1O2距离最大的时刻;
题型三　带电粒子在立体空间中的偏转
(2)求θ=30°时,粒子击中位置与D2点的距离;
(3)求打到屏幕上的粒子数与飞入D1的粒子数的比值.
5.在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序.如图甲所示是离子注入工作原理示意图,一质量为m,电荷量为q的正离子经电场由静止加速后沿水平虚线射入和射出速度选择器,然后通过磁场区域、电场区域偏转后注入处在水平面内的晶圆(硅片).速度选择器和磁场区域中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向均垂直纸面向外;速度选择器和电场区域中的匀强电场场强大小均为E,方向分别为竖直向上和水平方向(沿x轴).
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
[解析] 根据题意可知，粒子在磁场中运动的轨迹如图所示
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子在电场和磁场中运动的总时间.
[解析] 负离子在电场中做类平抛运动，离开电场后做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，负离子带负电荷，根据左手定则可知，磁场方向垂直于纸面向外，故A、B错误；对于类平抛运动，速度偏转角的正切值等于位移偏转角正切值的两倍，即
（3）在（2）问的条件下，若要粒子能穿入第1个电场区域，但不能穿出第5个磁场的右边界，求电场强度的最大值.