高三物理第一轮总复习第九章磁场第3讲带电粒子在复合场中的运动微考点1带电粒子在组合场中的运动1.组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠,或在同一区域,电场、磁场分时间段或分区域交替出现.2.运动特点:分阶段运动,带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域,其运动情况随区域发生变化,其运动过程由几种不同的运动阶段组成.3.“电偏转”和“磁偏转”的比较内容项目垂直进入电场(电偏转)垂直进入磁场(磁偏转)情景图受力FE=qE,FE大小、方向不变,为恒力FB=qv0B,大小不变,方向总指向圆心,方向变化,FB为变力运动规律类平抛运动,vx=v0,vy=Eqmt,x=v0t,y=Eq2mt2匀速圆周运动,r=mv0Bq,T=2πmBq运动时间t=Lv0t=θ2πT=θmBq动能变化不变典例微探【例1】(2017·福州质检)如图所示,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。在x轴下方存在匀强电场,方向竖直向上。一个质量为m,电荷量为q,重力不计的带正电粒子从y轴上的a(0,h)点沿y轴正方向以某初速度开始运动,一段时间后,粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场,经过y轴的b点时速度方向恰好与y轴垂直。求:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小v1;(2)匀强电场的电场强度大小E;(3)粒子从开始运动到第三次经过x轴的时间t0。解析(1)根据题意可大体画出粒子在组合场中的运动轨迹如图所示,由几何关系得rcos45°=h可得r=2h又qv1B=mv21r可得v1=qBrm=2qBhm。(2)设粒子第一次经过x轴的位置为x1,到达b点时速度大小为vb,结合类平抛运动规律,有vb=v1cos45°得vb=qBhm设粒子进入电场经过时间t运动到b点,b点的纵坐标为-yb结合类平抛运动规律得r+rsin45°=vbtyb=12(v1sin45°+0)t=2+12h由动能定理有:-qEyb=12mv2b-12mv21解得E=2-1qhB2m。(3)粒子在磁场中的周期为T=2πrv1=2πmqB第一次经过x轴的时间t1=58T=5πm4qB在电场中运动的时间t2=2t=22+1mqB在第二次经过x轴到第三次经过x轴的时间t3=34T=3πm2qB所以总时间t0=t1+t2+t3=11π4+22+2mqB答案(1)2h2qBhm(2)2-1qhB2m(3)11π4+22+2mqB规律总结题组微练1-1.如图所示的平面直角坐标系中,虚线OM与x轴成45°角,在OM与x轴之间(包括x轴)存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在y轴与OM之间存在竖直向下、电场强度大小为E的匀强电场,有一个质量为m,电荷量为q的带正电的粒子以某速度沿x轴正方向从O点射入磁场区域并发生偏转...