1、返回返回 知识联动1复合场与组合场(1)复合场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存。(2)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、磁场交替出现。返回2三种场的比较项目名称 力的特点功和能的特点重力场大小：Gmg方向：竖直向下重力做功与路径无关重力做功改变物体的重力势能返回项目名称 力的特点功和能的特点静电场大小：FqE 方向：a.正电荷受力方向与场强方向相同b.负电荷受力方向与场强方向相反电场力做功与路径无关 WqU 电场力做功改变电势能磁场洛伦兹力 FqvB 方向符合左手定则洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能返回3复合场中粒子重力是否考虑的三种情况(1)对于
2、微观粒子，如电子、质子、离子等，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；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等一般应当考虑其重力。(2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的，这种情况按题目要求处理比较正规，也比较简单。(3)不能直接判断是否要考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力。返回应用升级1.地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场。假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图931所示的电场和图931磁场；电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直纸面向里。此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直返回于电场和磁场射入该区域
3、，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的运动情况不可能的是()A仍做直线运动 B立即向左下方偏转C立即向右上方偏转D可能做匀速圆周运动返回解析：比较Eq与Bqv，因二者开始时方向相反，当二者相等时，A正确；当EqBqv时，向电场力方向偏，当EqBqv时，向洛伦兹力方向偏，B、C正确，有电场力存在，粒子不可能做匀速圆周运动，D错答案：D返回知识联动1速度选择器(如图 932 所示)(1)平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 互相垂直。这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。图 932(2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qEqvB，即 vEB。返回2磁流体
4、发电机(1)磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能。(2)根据左手定则，如图 933 中的 B 是图 933发电机正极返回(3)磁流体发电机两极板间的距离为 l，等离子体速度为 v，磁场的磁感应强度为 B，则两极板间能达到的最大电势差UBlv。(4)电源电阻 rl/S，外电阻 R 中的电流可由闭合电路欧姆定律求出，即 I ERr BlvSRSl。返回3电磁流量计工作原理：如图 934 所示，圆形导管直径为 d，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷(正、负离子)，图 934在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b 间出现电势差，返回形成电场，当自由电荷所受的电场
5、力和洛伦兹力平衡时，a、b 间的电势差就保持稳定，即：qvBqEqUd，所以v UBd，因此液体流量 QSvd24 UBddU4B。返回4霍尔效应在匀强磁场中放置一个矩形截面的截流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，图 935这种现象称为霍尔效应，所产生的电势差称为霍尔电势差，其原理如图 935 所示。返回应用升级 2.为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图936所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分图936别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面返回分
6、别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()返回A若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D污水流量Q与U成正比，与a、b无关返回解析：由左手定则可判断，前表面聚集负电荷，比后表面电势低，且当 BvqUbq 时，电荷不再偏转，电压表示数恒定，与污水中离子的多少无关，A、B、C 均错误；由Qv1bc 可得：QUcB，可见，Q 与 U 成正比，与 a、b无关，D 正确。答案：D返回返回知识检索“电偏
7、转”和“磁偏转”的比较磁偏转 电偏转 受力特征 v垂直于B时，FBqvB v不垂直于B时，FBqvB，FB为变力，只改变v的方向 无论v是否与E垂直，FEqE，FE为恒力 返回磁偏转电偏转运动规律圆周运动(vB)T2mqB，rmvqB类平抛运动(vE)vxv0，vyqEm t xv0t，yqEt22m偏转情况若没有磁场边界限制，粒子所能偏转的角度不受限制vE，偏转角 Eh区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO作匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为37)，并从原点O进入第一象限。(已知重力加速度为g，sin370.6
8、，cos370.8)问：返回(2)油滴在P点得到的初速度大小。(3)油滴在第一象限运动的时间和离开第一象限处的坐标。审题指导 解答本题应注意以下三点：(1)受力平衡，合外力为零；(2)进入第一象限时受力情况、运动情况；(3)画出油滴的运动轨迹。返回解析(1)根据受力平衡，知油滴带负电。(2)油滴受三个力作用，如图所示。从P到O沿直线必为匀速运动，设油滴质量为m由平衡条件有qvBsin37qEmgtan37qE则v5E3B m4qE3g返回(3)进入第一象限，静电力FqE43qE重力mg4qE3g g43qE知油滴先做匀速直线运动，进入yh的区域后作匀速圆周运动，路径如图所示，最后从x轴上的N点
9、离开第一象限。由OA匀速运动位移为x1hsin375h3运动时间t1x1v53h5E3BBhE返回由AC的圆周运动时间为t2 74360T 3718024qE3gqB 74135gB由对称性知从CN的时间t3t1在第一象限运动的总时间tt1t2t32BhE 74E135gB由在磁场中的匀速圆周运动，有qvBmv2r返回解得轨道半径r20E2qB2g图中的ON2(x1cos37rsin37)83(h E2gB2)即离开第一象限处N点的坐标为83(h E2gB2，0)答案(1)带负电(2)5E3B(3)2BhE 74E135gB 83(h E2gB2)，0返回拓展训练2.如图9310所示，匀强电场
10、场强E4 V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B2 T，方向垂直纸面向里，质量m1 kg的带正电小物体A，从M点沿绝缘粗糙的竖直墙图9310壁无初速度下滑，它滑行h0.8 m到N点时脱离墙壁做曲线运动，在通过P点瞬时A受力平衡，此时其速度与返回水平方向成45 角，且P点与M点的高度差为H1.6 m，g取10 m/s2。试求：(1)A沿墙壁下滑时，克服摩擦力做的功Wf是多少？(2)P点与M点的水平距离s是多少？返回解析：(1)小物体 A 在 N 点有FN0，qvNBqE，vNEB对小物体从 M 到 N 的运动应用动能定理得mghWf12mvN20Wfmgh12mv2N 6 J返回(2)根据
11、小物体 A 通过 P 点的瞬时受力分析，45，qEmg，qmgE 2.5 Ccos mgqvPB，vPmgqBcos2 2 m/s对小物体 A 从 N 到 P 的运动应用动能定理得mg(Hh)qEs12mv2P P212mv2N故 s0.6 m答案：(1)6 J(2)0.6 m返回返回1(双选)(2012南昌模拟)如图9311为一“滤速器”装置的示意图，a、b为水平放置的平行金属板，一束具有各种不同速率的电子沿水平图9311方向经小孔O进入a、b两板之间。为了选取具有某种特定速率的电子，可在a、b间加上电压，并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场，使所选电子仍能沿水平直线OO 返回运动，由O射出。不
12、计重力作用。可能达到上述目的的办法是()A使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向里B使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向里C使a板电势高于b板，磁场方向垂直纸面向外D使a板电势低于b板，磁场方向垂直纸面向外返回解析：电子能沿水平直线运动，则电子所受的电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，当a板电势高于b板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向里，所以A正确C错误；当a板电势低于b板时，根据左手定则判断，磁场方向应垂直纸面向外，所以D正确B错误。答案：AD返回2.(2012佛山模拟)如图9312所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系xOy，在y0的空间内，图9312
13、将一质量为m的带电液滴(可视为质点)自由释放，此液滴则沿y轴的负方向，以加速度a2g(g为重力加速度)返回做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，被安置在原点的一个装置瞬间改变了带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入y0的空间运动。液滴在y0的空间内以加速度a2g做匀加速直线运动，可知液滴带正电，且电场力等于重力，当液滴运动到坐标原点时变为负电荷，液滴进入y 0的空间内运动，电场力等于重力，液滴做匀速圆周运动，重力势能先减小后增大，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，动能保持不变，故选D。答案：D返回3(2012大同联考)如图9313所示，宽度为l0.8 m的某一区域存
14、在相互垂直的匀强电场E与匀强磁场B，其大小E2108 N/C，B10 T。一带正电图9313荷的粒子以某一初速度由M点垂直电场和磁场方向射入，沿直线运动，从N点离开；若只撤去磁场，则粒子从P点射出且速度方向发生了45的偏转，求粒子的比荷(不计粒子的重力)。返回解析：设粒子的初速度为v0，粒子在复合场中做直线运动时受力平衡qEqv0B当只撤去磁场后，粒子在电场中做类平抛运动lv0tvxv0返回答案：2.5106 C/kgvyqEm tvyvxtan451联立以上各式得qm ElB22.5106 C/kg。返回4(2011安徽高考)如图9314所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有
15、相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁图9314场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。返回(1)求电场强度的大小和方向。(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从 O 点以相同的速度射入，经t02时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从 O 点射入，但速度为原来的 4 倍，求粒子在磁场中运动的时间。返回解析：(1)设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E。可判断出粒子受到的洛伦兹力沿x轴负方向，于是可知电场强度沿x轴正方向且有qEq
16、vB又Rvt0则EBRt0 返回(2)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动在 y 方向的位移为 yvt02 由式得 yR2 设在水平方向的位移为 x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是x 32 R返回又由 x12a(t02)2得 a4 3Rt20 (3)仅有磁场时，入射速度 v4v，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为 r，由牛顿第二定律有qvBmv2r 又 qEma返回由式得r 3R3 由几何知识sinR2r即sin 32，3带电粒子在磁场中运动周期T2mqB返回则带电粒子在磁场中运动时间tB22T所以tB 318 t0答案：(1)BRt0 沿x轴正方向(2)4 3Rt02 (3)318 t0返回