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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 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 理清教材 网控基础点 提炼命题源 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 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 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 2 三种场的比较 直向下 路径 重力势能 同 相反 路径 电势 手 不做功 动能 项目 名称 力的特点 功和能的特点 重力场 大小： G _ 方向：
2、_ 重力做功与 _无关，重力做功改变物体的 _ 静电场 大小： F _ 方向：正电荷受力方向与场强方向 _，负电荷受力方向与场强方向 _ 电场力做功与 _无关，电场力做功改变_能 磁场 洛伦兹力 F _，方向可用 _定则判断 洛伦兹力 _，不改变带电粒子的 _ 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 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 分阶段运动 带电粒子可能依
3、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 匀速直线运动状态 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 1 ( 多选 ) 如图所示，质量为 m 、电荷量为 e 的质子以某一初速度从坐标原点 O 沿 x 轴正方向进入场区，若场区仅存在平行 于 y 轴向上的匀强电场时，质子通过 P ( d ， d ) 点时的动能为 5 场区仅存在垂直于 面的匀强磁场时，质子也能通过 P 点不计质子的重力设上述匀强电场的电场强度大小为 E ，匀强磁场的磁感应强度大小为 B ，则下列说法中正确的是 ( ) A E 3 E 4 B B 2 题组一 带电粒子在组
4、合场中运动 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 解析： 质子在电场中， d v 0 t， d v 2m ( 2 5 E k ， v y a 得 E 4 E A 错误， B 正确再根据 e v 0 B m B 2 mE C 错误， D 正确 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 2 ( 多选 ) 在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子 P和 ，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B 、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示已知离子 P在磁场中转过 30 后从磁场右边界射出在电场和磁场中运动时，离子 P和 ( ) A 在电场中的加速度之比为 1
5、1 B 在磁场中运动的半径之比为 3 1 C 在磁场中转过的角度之比为 1 2 D 离开电场区域时的动能之比为 1 3 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 解析： 两离子所带电荷量之比为 1 3 ，在电场中时由 a q ，故加速度之比为 1 3 ， A 错误；离开电场区域时的动能由E k E k q ，故 D 正确；在磁场中运动的半径由 Bq v k 12m 1B2 q，故 B 正确；设磁场区域的宽度为 d ，则有 R，即 0 13，故 60 2 ， C 正确 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 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
6、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 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 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 滴
7、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、 本题答案为 D 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 4 质量为 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 ， 做匀速圆周运动 ， 必须满足 所以电场力向上 ， 即小球带负电；若沿
8、顺时针运动 ， 洛伦兹力指向圆心 ， 故 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 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 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 突破核心 研细核心点 练透经典题 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 1 组合场： 电场和磁场
9、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 带电粒子在组合场中运动 垂直电场线进入匀强电场( 不计重力 ) 垂直磁感线进入匀强磁场( 不计重力 ) 受力 情况 电场力 其大小、方向不变，与速度 v 无关，洛伦兹力 q v B ，其大小不变，方向随 v 而改变， 轨迹 抛物线 圆或圆的一部分 运动 轨迹 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 垂直电场线进入匀强电场( 不计重力 ) 垂直磁感线进入匀强磁场( 不计重力 ) 求解 方法 利用类平抛运动的规律求解： vyt y 12 ： t r m T 2 y
10、 和偏转角 要结合圆的几何关系利用圆周运动规律讨论求解 运动 时间 t2T 变化 不变 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 调研 1 (2014广东理综 )如图所示 ， 足够大的平行挡板 2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 区的磁感应强度为 方向垂直纸面向外 1、 两孔与分界面 m、 电量为 沿水平方向从 区 ， 并直接偏转到 点 ， 再进入 区 1板的距离是 L的 不计重力 ， 碰到挡板的粒子不予考虑 试题调研 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 (1)若 k 1， 求匀强电场的电场强度 E； (2)若 2k3， 且粒子沿水平
11、方向从 求出粒子在磁场中的速度大小 v与 区的磁感应强度 B与 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 解题指导 (1) 若 k 1 ，粒子在磁场区 的运动轨迹为14圆弧，粒子轨道半径R L ，由此可求出粒子在磁场中运动的速度，再结合动能定理可求出匀强电场场强 E . (2) 若 2 k 3 ，且粒子沿水平方向从 S 2 射出这种情况下推理其运动轨迹可知，粒子从 区进入 区，在 区偏转后再进入 区，最终沿水平方向到达小孔 S 2 . 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 解析 (1 ) 若 k 1 ，则有 L ，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系，该情况粒子的轨迹半径为：
12、R L 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，则有： q v B 0 据动能定理有： qE d 12m E 22 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 (2 ) 因为 2 k 3 ，且粒子沿水平方向从 粒子运动轨迹如图所示，由几何关系： ( 2 ( R L )2， 又有 q v v L 2 6 L 2 2 x 根据几何 关系有：r又 q v B 区的磁感应强度 B 与 k 的关系为： B k. 答案 (1) E 22 (2) v L k 2 L 2 m B 3 k 第八章 磁场 突破核心 理清教材 突出特色 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
