2019届二轮复习微专题5带电粒子在交变电磁场中的应用课件（22张） 22页

带电粒子在交变电磁场中的应用 [ 专题概述 ] 1 ． 交变场的特点 空 间存在的电场或磁场随时间周期性地变化，一般呈现 “ 矩形波 ” 的特点，交替变化的电场及磁场会使带电粒子依次经过不同特点的电场、磁场或叠加场，从而表现出多过程现象，其特点较为隐蔽． 2 ． 解题策略 (1) 变 化的电场或磁场往往具有周期性，粒子的运动也往往具有周期性．这种情况下要仔细分析带电粒子的运动过程、受力情况，弄清楚带电粒子在变化的电场、磁场中各处于什么状态，做什么运动，画出一个周期内的运动轨迹的草图． (2) 粒子运动的周期一般与电场或磁场变化的周期有一定联系，可把两种周期的关系作为解题的突破口． [ 示例 ] 　 如 图甲所示，在 xOy 竖直平面内存在竖直方向的匀强电场，在第一象限内有一与 x 轴相切于点 (2 R, 0) 、半径为 R 的圆形区域，该区域内存在垂直于 xOy 平面的匀强磁场，电场与磁场随时间变化如图乙、丙所示，设电场强度竖直向下为正方向，磁场垂直纸面向里为正方向，电场、磁场同步周期性变化 ( 每个周期内正、反向时间相同 ) ．一带正电的小球 A 沿 y 轴方向下落， t ＝ 0 时刻 A 落至点 (0,3 R ) ，此时，另一带负电的小球 B 从圆形区域的最高点 (2 R, 2 R ) 处开始在磁场内紧靠磁场边界做匀速圆周运动．当 A 球再下落 R 时， B 球旋转半圈到达点 (2 R, 0) ；当 A 球到达原点 O 时， B 球又旋转半圈回到最 高点；然后 A 球开始做匀速运动．两球的质量均为 m ，电荷量大小均为 q .( 不计空气阻力及两小球之间的作用力，重力加速度为 g ) 求： (1) 匀强电场的场强 E 的大小； (2) 小球 B 做匀速圆周运动的周期 T 及匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； (3) 电场、磁场变化第一个周期末 A 、 B 两球间的距离． (1) 第 6 s 内小球离开斜面的最大距离； (2) 第 19 s 内小球未离开斜面， θ 角的正切值应满足什么条件？ 答案： (1)7.2 × 10 3 V/m 　 (2)4 cm 　 (3)3.86 × 10 － 4 s