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1、,必考部分,第八章磁场,第3单元带电粒子在复合场中运动,网控基础点提炼命题源,一、复合场 1复合场的分类 (1)叠加场：电场、_、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，并不重叠或相邻或在同一区域，电场、磁场_出现 磁场交替,读读教材,2三种场的比较 mg竖直向下路径重力势能qE相同相反路径电势qvB左手不做功动能,二、带电粒子在复合场中常见的几种运动 1静止或匀速直线运动 当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于_或 _ 2匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与静电力大小相等、方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做_ 3分阶段运
2、动 带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其发生过程由几种不同的运动阶段组成 1.静止状态匀速直线运动状态2.匀速圆周运动,练练基础,题组一 带电粒子在组合场中运动,3如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线做直线运动，虚线与水平方向成角，且，则下列说法中错误的是() A液滴一定做匀速直线运动 B液滴一定带正电 C电场线方向一定斜向上 D液滴有可能做匀变速直线运动,题组二 带电粒子在叠加场中运动,解析：液滴共受到三个力的作用：重力、电场力和洛伦兹力，其中重力和电场力都是恒力，洛伦兹力
3、与运动方向垂直，假设液滴做变速运动，洛伦兹力就是变力，液滴的合外力方向一定会发生变化，液滴将做曲线运动，假设不成立，所以液滴一定做匀速直线运动，选项A正确，D错误；液滴处于平衡状态，合力为零，据此可判断出，液滴一定带正电，电场线方向一定斜向上，选项B、C正确本题答案为D,4质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道平面在竖直平面内，电场方向竖直向下，磁场方向垂直圆周所在平面向里，如图所示，由此可知() A小球带正电，沿顺时针方向运动 B小球带负电，沿顺时针方向运动 C小球带正电，沿逆时针方向运动 D小球带负电，沿逆时针方向运动,解析：小球在电场力、洛伦兹力、重力作用下，
4、做匀速圆周运动，必须满足mgqE，所以电场力向上，即小球带负电；若沿顺时针运动，洛伦兹力指向圆心，故B正确,1带电粒子在匀强电场中运动，若速度方向与电场方向平行，做匀变速直线运动；若速度方向与电场方向垂直，做匀变速曲线运动 2带电粒子在匀强磁场中运动，若速度方向与磁场方向平行，做匀速直线运动；若速度方向与磁场方向垂直，做匀速圆周运动 3带电粒子在叠加场中运动，首先分析带电微粒的受力情况和运动情况，再选择恰当的规律求解,小思考 微总结,研细核心点练透经典题,1组合场：电场和磁场或磁场与磁场各位于一定的区域内并不重叠，或在同一区域电场与磁场交替出现 2“电偏转”和“磁偏转”的比较,考点一带电粒子在
5、组合场中运动,调研1(2014广东理综)如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距6L，两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域和，以水平面MN为理想分界面区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离为L.质量为m、电量为q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入区，并直接偏转到MN上的P点，再进入区P点与A1板的距离是L的k倍不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑,试题调研,(1)若k1，求匀强电场的电场强度E； (2)若2k3，且粒子沿水平方向从S2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和区的磁感应强度B与
6、k的关系式,处理带电粒子在组合场中的运动问题的一般方法： 1带电粒子依次通过不同场区时，因其受力情况随区域而变化，故其运动规律在不同区域也有所不同 2根据区域和运动规律的不同，将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理 3联系不同阶段运动的物理量是速度，因此确定带电粒子在场区边界的速度(包括大小和方向)是解决该类问题的关键 4根据受力分析和运动分析，大致画出粒子的运动轨迹图，有利于形象直观地解决问题,名师归纳点题破疑,类题练熟,1叠加场指电场、磁场、重力场在某一区域共存或其中两场共存 2带电粒子(体)在叠加场中运动分为无约束情况下运动和有约束情况下运动 3带电粒子(体
7、)在叠加场中的运动问题求解要点： (1)受力分析是基础在受力分析时是否考虑重力必须注意题目条件 (2)运动过程分析是关键在运动过程分析中应注意物体做直线运动、曲线运动及圆周运动、类平抛运动的条件 (3)构建物理模型是难点根据不同的运动过程及物理模型选择合适的物理规律列方程求解,考点二带电粒子在叠加场中运动,调研2如图所示，在y轴竖直向上的直角坐标系中，电场、磁场的分布情况如下： 在0ya的区域内，存在沿x轴负方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场； 在y0区域内，存在沿y轴正方向的匀强电场； 在yy1区域内，同时存在垂直xOy平面向外的匀强磁场,试题调研,各区域的电场、磁场强弱分别相同一
8、质量为m、电荷量为q带正电的小球，从xOy平面内的P点以初速度v0向右水平抛出小球进入0ya的复合场区沿直线运动，恰好过坐标原点，方向如图所示如果小球能够第二次到达O点，m、a、v0、q、g为已知量，求： (1)P点坐标； (2)磁感应强度B； (3)小球两次通过O点经历的时间,带电粒子(带电体)在叠加场中运动的分析方法 1弄清叠加场的组成 2进行受力分析 3确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合 4画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律 (1)当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解 (2)当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，应用牛顿运动定律结合圆周运动
9、规律求解 (3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解 (4)对于临界问题，注意挖掘隐含条件,名师归纳点题破疑,类题练熟,22.(2015徐州摸底)如图所示，空间内存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场沿y轴负方向，匀强磁场垂直于xOy平面向里图中虚线框内为由粒子源S和电压为U0的加速电场组成的装置，其出口位于O点，并可作为一个整体在纸面内绕O点转动粒子源S不断地产生质量为m、电荷量为q的粒子(初速度不计)，经电场加速后从O点射出，且沿x轴正方向射出的粒子恰好能沿直线运动不计粒子的重力及彼此间的作用力，粒子从O点射出前的运动不受外界正交电场、磁场的影响,带电粒子
10、在交变电磁场中运动,(1)t s时粒子速度的大小和方向； (2)2 s内，粒子在磁场中做圆周运动的半径； (3)画出04 s内粒子的运动轨迹示意图(要求：体现粒子的运动特点),2破题 0 s，将类平抛运动分解为x轴方向的匀速直线运动和y轴方向的初速度为零的匀加速直线运动，先求分运动，再求合运动 2 s，粒子在磁场中做匀速圆周运动，且恰好完成一个完整的圆周运动 23 s，继续在电场中偏移、初速度大小、方向与 s 时相同 34 s，在磁场中再做一个完整的圆周运动，但由于速度增加，所以半径变大 3规范答题,(3)带电粒子在04 s内运动轨迹如图所示 答案见解析,空间存在的电场或磁场随时间周期性变化时
11、，一般呈现“矩形波”的特点交替变化的电场或磁场会使带电粒子顺次经历不同特点的电场或磁场，从而表现出“多过程”现象，其特点相对隐蔽分析时应注意以下两点： (1)仔细确定各场的变化特点及相应的时间，其变化周期一般与粒子在磁场中的运动周期关联； (2)必要时，把粒子的运动过程还原成一个直观草图进行分析,多维思考技法提炼,针对训练(2015潍坊模拟)如图甲所示，在坐标系xOy中，y轴左侧有沿x轴正向的匀强电场，场强大小为E；y轴右侧有如图乙所示大小和方向做周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小B0已知磁场方向垂直纸面向里为正t0时刻，从x轴上的P点无初速度释放一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q(粒子重力不计)，粒子第一次在电场中运动的时间与第一次在磁场中运动的时间相等求：,(1)P点到O点的距离； (2)粒子经过一个周期沿y轴发生的位移； (3)粒子能否再次经过O点，若不能说明理由若能，求粒子再次经过O点的时刻,谢谢大家,
