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1、专题三电场与磁场第七讲带电粒子在电场、磁场中的基本运动,重点知识归纳,一、电场和磁场的比较1两种场强的比较,2.电场力、安培力、洛伦兹力的比较,二、带电粒子的“电偏转”和“磁偏转”的比较,特别提醒：带电粒子在两种场中的运动特点由场的性质和电荷的受力情况决定，做题思路有本质区别，在电场中的运动常用动力学知识和功能关系求解，而在磁场中的运动，更多的应用数学关系求解,热点题型示例,3比较电势能大小的方法(1)公式法：Epq，其正负由q和的正负共同决定(2)做功法：WEp，即电场力对电荷做正功，其电势能减少，减少的电势能等于电场力做的功；电场力对电荷做负功，其电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力
2、做的功,(2011年高考山东卷)如图71所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上以下判断正确的是(),图71,Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强Ca、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷q在a点的电势能小于在c点的电势能,【解析】在图中画出等量异种点电荷产生的电场的电场线分布情况，由电场线的疏密表示场强大小可知EdEb.故选项A错误， 选项B正确a、c两点关于MN对称，故UabUbc，选项C正确沿电场线方向电势降低，所以ac，由Epq可知EpaEp
3、c，故选项D错误【答案】BC,强化训练1(2010年高考山东理综卷)某电场的电场线分布如图72所示，下列说法正确的是()图72,Ac点电场强度大于b点电场强度Ba点电势高于b点电势C若将一试探电荷q由a点释放，它将沿电场线运动到b点D若在d点再固定一点电荷Q，将一试探电荷q由a移至b的过程中，电势能减少,解析：选BD.c点所在处的电场线比b点稀疏，所以EcEb，故选项A错误；沿电场线方向电势降低，所以ab，故选项B正确；a到b的电场线是曲线，试探电荷所受的电场力沿电场线的切线方向，因此试探电荷不可能沿电场线由a运动到b，故选项C错误；将试探电荷q由a移至b的过程中，电场力做正功，电势能减少，故
4、选项D正确,设示波管两个偏转电极的结构相同，长均为L、间距均为d，且靠得很近，两极板上的电压均为U，如图73所示设水平偏转极板的右端到荧光屏的距离为s，荧光屏足够大，以它的中心为坐标轴原点，水平向里为x正方向，竖直向上为y正方向那么质量为m、电荷量为q的电子从电子枪由静止出发，经高电压U0加速后，由两极板中心进入偏转电极，最后射到荧光屏上的坐标是多少？(说明：电子枪、偏转电极中心、荧光屏的中心在同一直线上提示：电子在x、y方向的偏转互不影响),图73,图74,强化训练2(2011年高考福建卷)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图7
5、5所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动已知电场强度的大小分别是E12.0103 N/C和E24.0103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量m1.01020 kg，带电量q1.0109 C，A点距虚线MN的距离d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：,图75,(1)B点距虚线MN的距离d2；(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.,答案：(1)0.5 cm(2)1.5108s,1带电粒子在磁场中的直线运动分析带电粒子在磁场中的受力情况，抓住物体做直线运动的条件，即F与v方向之间的夹角为
6、0或180，用牛顿运动定律和运动学公式求解,3带电粒子在匀强磁场中运动的处理方法(1)粒子圆轨迹圆心的确定若已知粒子的两个具体位置及通过某一位置时的速度方向，可在已知速度方向的位置作速度的垂线，同时作两位置连线的中垂线，两垂线交点就是圆心若已知粒子两个具体位置的速度方向，可分别作速度方向的垂线，两垂线的交点即为圆心,4极值与临界问题的处理粒子在有界磁场中运动时，经常会有极值与临界问题的出现核心是认真审读题目中的关键字词如：“刚好”、“最大(小)”、“不离开”或者“不返回”等，由这些字词挖掘出隐含条件后，就按与其他粒子在磁场中运动完全一样进行处理并且“刚好穿出磁场边界”的条件通常是带电粒子在磁场
7、中运动的轨迹与边界相切，这一解题必用条件通常是隐含的,图76,(1)粒子a射入区域时速度的大小；(2)当a离开区域时，a、b两粒子的y坐标之差,【解析】(1)设粒子a在内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上)，半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P，如图77所示由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得,图77,强化训练3(2010年高考重庆卷)如图78所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧这些粒子的质量、电荷量以及速度大小如下表所示.,图78,由以上信息可知，从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为()A3、5、4B4、2、5C5、3、2 D2、4、5,
