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1、高考专题带电粒子在复合场中的运动高考定位1. 常见的考查形式有组合场 叠加场周期性变化场等。2近几年高考试题中，涉及本专题内容的频率极高，特别是计算题，涉及面广.试 题多把电场和磁场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、圆周运动规律、功能关系揉 合在起口 3.主要考査考生的空间想象能力、分析综合能力以及运用数学知识解决物理问题 的能力.以考查考生综合分析和解决复杂问题的能力.课前预热1.复合场中是否需要考虑粒子重力的几种情况？2.三种场的比较7项目名称力的特点功和能的特点重力场大小：G=方向：重力做功与有关重力做功改变物体的静电场大小：F=方向：乩正电荷受力 方向与场强方向电场力做功与有关b.负电
2、何受力方向与场强方向电场力做功改变磁场洛伦兹力卩= 方向符合定贝11洛伦兹力不做功，不改变带电粒 子的3.带电粒子在复合场中的运动分类(1) .规律方法：带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的及初始运动状态的，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析.(2) 分类：(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，将处于或做O 匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小,方向时，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运动。 较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上 时，粒子做变速曲线运动，这时
3、粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。(4)分阶段运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,其运动过程 由几种不同的运动阶段组成。考点研析考点1 带电粒子在组合场中的运动(1) 组合场：场、场或场依次出现，包含空间上先后出现和时间上先后出现，磁场或电场与无场区交替出现相组合的场等。(2) 其运动形式包含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动等.(3) 涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用。鹿邑县高中2017学年上学期高三物理导学案1在匀强电场、匀强磁场中可能的运动性质（带电粒子所受重力忽略）在电场强度为E的 匀强电场中在磁感应强度为B的 匀强磁场
4、中初速度为零初速度垂直场线初速度平行场线受力特点受怛力作用，做匀变速运动洛伦兹力不做功，动能不变2.“电偏转”和“磁偏转”的比较电偏转磁偏转偏转条件带电粒子以O丄E进入匀强电 场带电粒子以O丄3进入匀强磁场受力情况运动性质运动轨迹做功情况物理规律类平抛规律、牛顿第二定律牛顿第二定律、向心力公式小题狂练1带电粒子在复合场中无约束情况下的直线运动（多选）2016-黑龙江哈尔滨质检妝口图 所示，在MN、FQ间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面水平向外，电 场在图中没有标出。一带电小球从a点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b点，则小球（）A.可能带正电也可能带负电B受到电场力的方向一定水平
5、向右C.从a到方过程，克服电场力做功AQD.从a到b过程中可能做匀加速运动例1（2015邯郸一模）如图所示装置中，区域I和III中分别有竖直向上和水平向右的匀F强电场，电场强度分别为E和；II区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为3质量为m、带电荷量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以 速度水平射入电场，经水平分界线OF上的A点与OF成60。角射入II区域的磁场, 并垂直竖直边界仞进入III区域的匀强电场中.求：(1) 粒子在II区域匀强磁场中运动的轨迹半径；(2) 0、M间的距离；(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间.考点2带电粒子在叠加场中的运动1.
6、 叠加场：场场场 同时 存在，或其中某两场共存2. 带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类(1) 磁场力、重力并存 若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做 若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力功,故机械能,由此可求解问题。(2) 静电力、磁场力并存(不计重力的微观粒子) 若静电力和洛伦兹力平衡，则带电体做 若静电力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力功，可用动能定理求解问题。(3) 静电力、磁场力、重力并存 若三力平衡，一定做。 若重力与静电力平衡，一定做 若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功,可用或求解问题。3.
7、带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式 有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意 洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果。 例2. 2015烟台一模如图在xOy坐标系第I象限，磁场方向垂直xOy平面向里，磁 感应强度大小为B = 1.0T；电场方向水平向右，电场强度大小为E=3N/C。一个质量 m=2.0X 10-7 kg,电荷量q=2.0X 10 6 C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射 入第I象限，恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10 s后改变电场
8、强度大小和方向, 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动，取g=10m/s2。求：(1) 带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v大小和方向；0(2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向；若匀速圆周运动时恰好未离开第I象限，x轴上入射点P应满足何条件？XXXXXXXXXX、XXXXXXXXXXXXX例3,2015福建高考如图，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强 电场和匀强磁场，电场方向水平向右，场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外，磁 感应强度大小为：B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿 MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。A
9、、C两点间距离为h,重力加速度为g。 求小滑块运动到C点时的速度大小vc；(2) 求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；(3) 若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当 小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为V。从D点运动到P点的时间为t,求小滑 块运动到P点时速度的大小vp方法总结考点3带电粒子在交变电磁场中的运动1. 粒子的运动情况不仅与交变电磁场的变化规律有关，还与粒子进入场的时刻有关。2. 交替变化的电磁场会使带电粒子顺次历经不同特点的电磁场，从而表现出“多过程” 现象。3. 必要时
10、，可把粒子的运动过程还原成一个直观的运动轨迹草图进行分析。4. 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。例4 (2016漳州模拟)如图甲所示，MN为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离 为d,两板中央各有一个小孔0、O,正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感 应强度随时间的变化如图乙所示有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁 场已知正离子质量为m、带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁 感应强度变化的周期都为T。，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所 受重力求：N甲(1) 磁感应强度B。的大小.(2) 若正离子从O,孔垂直于N板射出磁场的时间最短，请画出运动轨迹并求出最短时间(3) 要使正离子从0孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v的可能值.设 垂直于纸面向里的磁场方向为正方向.方法总结
