2018-2019学年物理人教版选修3-1学案:第三章习题课 带电粒子在复合场中的运动 Word版含解析
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  组合场是指电场、磁场同时存在,但各位于一定的区域内(或电场、磁场交替存在,位于同一指定的区域内).若带电粒子速度方向与磁场方向平行,则在磁场中做匀速直线运动; 若带电粒子垂直进入磁场,则做匀速圆周运动.而在电场中,若速度方向与电场线在同一直线上,则做匀变速直线运动;若速度方向与电场线垂直,则做类平抛运动.

  解决带电粒子在组合场中的运动问题,所需知识如下:

  

  四、带电粒子在交变场中的运动

  带电粒子在交变电场或磁场中的运动情况比较复杂,其运动情况不仅与交变的电场和磁场的变化规律有关,还与粒子进入电磁场的时刻有关,一定要从粒子的受力情况分析入手,分析清楚粒子在不同时间间隔内的运动情况.

  把粒子的运动分解成多个运动阶段分别进行处理,根据每一阶段上的受力情况确定粒子的运动规律.

  

   带电粒子在复合场中的运动

   

  

  如图所示为磁流体发电机的示意图,假设板间距离为d,磁感应强度为B,正、负离子的电荷量为e,射入速度为v,外接电阻为R.试问:

  (1)图中哪个板是正极板?

  (2)发电机的电动势是多少?

  [思路点拨] 电源的电动势等于电源未接入电路时两板的电压,所以磁流体发电机的电动势等于两极板未接电路时两板电压.

  [解析] (1)由左手定则可判定上板为正极板.

(2)对于匀速穿过磁场的离子:evB=Ee,其中E=,所以发电机的电动势为E电=Bdv.