《高考物理二轮复习课件江苏专用第4讲力与物体的曲线运动二》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习课件江苏专用第4讲力与物体的曲线运动二（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4讲力与物体的曲线运动(二) 电场和磁场中的曲线运动,1(多选) (2012江苏单科，9)如图141所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界一质量为m、电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点下列说法正确的有(),图141,答案BC,2(2014江苏卷，14)(16分)某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图142所示装置的长为L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为d.装置右端有一收集板，M、N、P为板上的三点，M位于轴线OO上，N、P分别位于下方磁场的上、下边界上,图142,在纸面内，
2、质量为m、电荷量为q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成30角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达P点改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置不计粒子的重力 (1) 求磁场区域的宽度h； (2)欲使粒子到达收集板的位置从P点移到N点，求粒子入射速度的最小变化量v； (3)欲使粒子到达M点，求粒子入射速度大小的可能值,解析(1)设粒子在磁场中的轨道半径为r，画出带电粒子的运动轨迹如图所示,主要题型：选择题、计算题 知识热点 (1)单独命题 带电粒子在电场中的受力分析与运动分析 带电粒子在有界匀强磁场中的圆周运动问题 (2)交汇命题点 结合匀变速曲线运动规律、动能定理进行
3、考查 带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动分析,物理方法 (1)运动的合成与分解方法(如类平抛运动的处理方法)(2)对称法(3)数形结合法(利用几何关系)(4)模型法(类平抛运动模型、匀速圆周运动模型) 命题趋势 近几年江苏省高考对带电粒子在电场中的运动没有单独命题，预测2015年以生产与生活中的带电粒子在电场中的运动为背景，突出表现物理知识在实际生活中的应用应为重视点,热点一带电粒子在电场中的运动,1(2014扬州市高三期末)如图143所示，水平放置的两块带电平行金属板板间存在着方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场假设电场、磁场只存在于两板间一个带正电的粒子，以水平速度
4、v0从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间，恰好做匀速直线运动不计粒子的重力及空气阻力则(),图143,答案A,2(2014安徽联考)如图144所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料ABCD面带正电，EFGH面带负电从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点则下列说法正确的是() A三个液滴在真空盒中都做平抛运动 B三个液滴的运动时间不一定相同 C三个液滴落到底板时的速率相同 D液滴C所带电荷量最多,图144,解析三个液滴具有相同的水平初速度，但除了受重力以外，还受水平方向的电场力
5、作用，不是平抛运动，选项A错误；在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动，下落高度又相同，运动时间必相同，选项B错误；在相同的运动时间内，液滴C水平位移最大，说明它在水平方向的加速度最大，它受到的电场力最大，故它所带电荷量也最多，选项D正确；因为电场力对液滴C做功最多，它落到底板时的速率最大，选项C错误 答案D,3(山西省2014届高三四校联考)有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图145所示其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹，下列措施可行的是() A增大墨汁微
6、粒的比荷 B减小墨汁微粒进入 偏转电场时的初动能 C减小偏转极板的长度 D增大偏转极板间的电压,图145,答案C,4. (2014山东卷，18)如图146所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)不计重力若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于(),图146,答案B,1解题途径的选择 (1)求解带电粒子在匀强电场中的运动时，运动和力、功能关系两个途径都适用，选择依据是题给条件，当不涉及时间时选择功能关系，否则必须选择运动和力
7、 (2)带电粒子在非匀强电场中运动时，加速度不断变化，只能选择功能关系求解 2逆向思维巧解题 平抛和类平抛运动均有可运用逆向思维解题的命题出现，如上面题组中第4题,热点二带电粒子在磁场中的运动,5. (2014全国卷新课标，16)如图147，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O.已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变不计重力，铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(),图147,答案D,6. (多选)(2014南通市、扬州市、泰州市、连云港市、淮安市高三三模)如
8、图148所示，范围足够大、磁感应强度为B的匀强磁场垂直于xOy平面向里，两质量相等的粒子带等量异种电荷，它们从x轴上关于O点对称的两点同时由静止释放，运动过程中未发生碰撞，不计粒子所受的重力则 (),图148,A两粒子沿x轴做直线运动 B运动过程中，若两粒子间的距离等于初始位置间的距离时，它们的速度均为零 C运动过程中，两粒子间的距离最小时，它们的速度沿y轴方向的分量vy最大 D若减小磁感应强度，再从原处同时由静止释放两粒子，它们可能会发生碰撞,解析粒子开始运动后受到洛伦兹力的作用，速度方向会发生改变，不会沿直线运动，选项A错误；当两粒子间距离等于初始距离时，电场力做功为零，由功能关系知，粒子
9、动能为零，它们的速度均为零，选项B正确；粒子间的距离最小时，电场力做功最多，速度最大，但速度沿x轴方向的分量为零，故速度沿y轴方向的分量最大，选项C正确；若减小磁感应强度，粒子所受洛伦兹力减小，其运动轨道曲率半径增大，两粒子可能会发生碰撞，选项D正确 答案BCD,图149,答案B,8(多选)(2014全国卷新课标，20)图1410为某磁谱仪部分构件的示意图图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是() A电子与正电子的偏转方 向一定不同 B电子与正电子在磁场中 运动轨迹的半径一定相同
10、 C仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子 D粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小,图1410,答案AC,9(2014岳阳一中质检)如图1411所示，L1和L2为距离d0.1 m的两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B0.20 T的匀强磁场，A、B两点都在L2上，质量为m1.671027 kg、电荷量q1.601019 C的质子，从A点以v05.0105 m/s的速度与L2成45角斜向上射出，经过上方和下方的磁场偏转后正好经过B点，经过B点时速度方向也斜向上，求(结果保留两位有效数字),(1)质子在磁场中做圆周运动的半径； (2)A、B两点间的最短距
11、离； (3)质子由A点运动到B点的时间的可能值,图1411,答案(1)2.6102 m(2)0.20 m (3)8.9107n s(n1,2,3，),1分析带电粒子在磁场中运动的基本步骤,2对称性的应用 (1)粒子从直线边界射入磁场，再从这一边界射出时，速度方向与边界的夹角相等 (2)粒子沿径向射入圆形磁场区域时，必沿径向射出磁场区域,3带电粒子在有界磁场中运动临界问题的三种几何关系 (1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切 (2)当粒子的运动速率v一定时，粒子经过的弧长(或弦长)越长，圆心角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长 (3)当粒子的运动速率v变化时，
12、带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹对应的圆心角越大，其在磁场中的运动时间越长.,高考命题热点4.带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)圆心O的确定是关键：如图1412所示，圆心O总是位于粒子在不同位置的两点A、B处所受 洛伦兹力F作用线的交点上或 弦AB的中垂线OO与任一个 洛伦兹力F作用线的交点上；,图1412,判断顺序：圆心O半径R圆心角. 沿半径方向射入，则必沿径向射出； 若带电粒子的轨道半径等于圆形区半径，则粒子经磁场后射出方向总平行入射点的切线，与粒子射入磁场的方向无关,【典例】(2013海南高考，14)(13分)如图1413所示，纸面内有E、F、G三点，GEF30，EFG135，空间有一匀
13、强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外先使带有电荷量为q(q0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；,图1413,再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点，两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力，求： (1)点电荷a从射出到经过G点所用的时间； (2)点电荷b的速度的大小,(2014山东卷，24)(20分)如图1414甲所示，间距为d、垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示t0时刻，一质量为m、带电量为q的粒子(不计重力)，以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区当B0和TB取某些特定值时，可使t0时刻入射的粒子经t时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反弹)上述m、q、d、v0为已知量,图1414,点击此处进入,
