《高考物理一轮复习 专题三 电场和磁场 第8讲 带电粒子在复合场中的运动课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 专题三 电场和磁场 第8讲 带电粒子在复合场中的运动课件.ppt（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第8讲带电粒子在复合场中的运动图图1A.霍霍尔尔元件前表面的元件前表面的电势低于后表面低于后表面B.若若电源的正源的正负极极对调，电压表将反偏表将反偏C.IH与与I成正比成正比D.电压表的示数与表的示数与RL消耗的消耗的电功率成正比功率成正比答案答案CD图图2图图3(1)求原本打在求原本打在MN中点中点P的离子的离子质量量m；(2)为使使原原本本打打在在P的的离离子子能能打打在在QN区区域域，求求加加速速电压U的的调节范范围；(3)为了在了在QN区域将原本打在区域将原本打在MQ区域的所有离子区域的所有离子检测完整，完整，求需要求需要调节U的最少次数。的最少次数。(取取lg 20.301，lg
2、30.477，lg 50.699)主要题型：主要题型：选择题和和计算算题知识热点知识热点(1)带电粒子在粒子在组合复合合复合场中的受力分析及运中的受力分析及运动分析。分析。(2)带电粒子在叠加复合粒子在叠加复合场中的受力分析及运中的受力分析及运动分析。分析。近近三三年年新新课标全全国国卷卷中中没没有有考考查带电粒粒子子在在复复合合场中中的的运运动，预计2016年出年出题的几率很大。的几率很大。思想方法思想方法(1)模型法模型法(2)类比法比法(3)整体法、隔离法整体法、隔离法(4)合成法、分合成法、分解法解法(5)对称法称法考向一带电粒子在组合场中的运动考向一带电粒子在组合场中的运动核心知识核
3、心知识 电偏转磁偏转电偏转磁偏转 规律方法规律方法1.做好做好“两个区分两个区分”(1)正正确确区区分分重重力力、电场力力、洛洛伦兹力力的的大大小小、方方向向特特点点及及做做功特点。功特点。(2)正确区分正确区分“电偏偏转”和和“磁偏磁偏转”的不同。的不同。2.抓住抓住“两个技巧两个技巧”(1)按按照照带电粒粒子子运运动的的先先后后顺序序，将将整整个个运运动过程程划划分分成成不不同特点的小同特点的小过程。程。(2)善于画出几何善于画出几何图形形处理几何关系，要有运用数学知理几何关系，要有运用数学知识处理理物理物理问题的的习惯。图图4(1)求粒子求粒子经过y轴时的位置到原点的位置到原点O的距离；
4、的距离；(2)若要使粒子不能若要使粒子不能进入第三象限，求磁感入第三象限，求磁感应强强度度B的取的取值范范围(不不考考虑粒子第二次粒子第二次进入入电场后的运后的运动情况情况)。(1)粒子的初速度粒子的初速度v0；(2)电场强强度度E的大小；的大小；(3)粒子从粒子从A到到M点的点的时间t。图图51.运动过程的分解方法运动过程的分解方法(1)以以“场场”的边界将带电粒子的运动过程分段；的边界将带电粒子的运动过程分段；(2)分分析析每每段段运运动动带带电电粒粒子子的的受受力力情情况况和和初初速速度度，判判断断粒粒子子的的运动性质；运动性质；(3)建建立立联联系系：前前、后后两两段段运运动动的的关关
5、联联为为带带电电粒粒子子过过关关联联点点时时的速度；的速度；(4)分段求解：根据题设条件，选择计算顺序。分段求解：根据题设条件，选择计算顺序。2.周期性和对称性的应用周期性和对称性的应用相邻场问题大多具有周期性和对称性，解题时一是要充分利相邻场问题大多具有周期性和对称性，解题时一是要充分利用其特点画出带电粒子的运动轨迹，以帮助理顺物理过程；用其特点画出带电粒子的运动轨迹，以帮助理顺物理过程；二是要注意周期性和对称性对运动时间的影响。二是要注意周期性和对称性对运动时间的影响。考向二带电粒子在叠加复合场中的运动核心知识核心知识规律方法规律方法1.带电粒子在复合场中运动的处理方法带电粒子在复合场中运
6、动的处理方法(1)弄清复合弄清复合场的的组成特点。成特点。(2)正确分析正确分析带电粒子的受力及运粒子的受力及运动特点。特点。(3)画出粒子的运画出粒子的运动轨迹，灵活迹，灵活选择不同的运不同的运动规律。律。2.结论结论若在叠加若在叠加场中粒子做直中粒子做直线运运动，则一定是做匀速直一定是做匀速直线运运动，重，重力、力、电场力和洛力和洛伦兹力的合力力的合力为零。零。1.如图6所示，在空间中O点放一质量为m，带电荷量为q的微粒，过O点水平向右为x轴，竖直向下为y轴，MN为边界线，上方存在水平向右的匀强电场E，下方存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场。OMh，若从静止释放此微粒，微粒一
7、直沿直线OP穿过此区域，60。若在O点给它一沿x方向的初速度v0，它第一次经过MN时，与MN交于C点。电场强度E和E大小未知，重力加速度为g。求：图图6(1)C点的坐点的坐标；(2)匀匀强强磁磁场的磁感的磁感应强强度度B的大小。的大小。(1)粒子粒子刚从从发射器射出射器射出时的初速度及粒子的初速度及粒子发射器射器P的横坐的横坐标x；(2)粒子从粒子源射出到返回第粒子从粒子源射出到返回第象限上升到最高点所用的象限上升到最高点所用的总时间。图图7答案答案见解析解析关注几场叠加，构建运动模型，优选规律解题关注几场叠加，构建运动模型，优选规律解题第第1步：受力分析，关注几场叠加步：受力分析，关注几场叠
8、加磁磁场场、重重力力场场并并存存，受受重重力力和和洛洛伦伦兹兹力力；电电场场、磁磁场场并并存存(不不计计重重力力的的微微观观粒粒子子)，受受电电场场力力和和洛洛伦伦兹兹力力；电电场场、磁磁场场、重力场并存，受电场力、洛伦兹力和重力。重力场并存，受电场力、洛伦兹力和重力。第第2步：运动分析，典型运动模型构建步：运动分析，典型运动模型构建受力平衡的匀速直线运动，受力恒定的匀变速直线运动，受力大受力平衡的匀速直线运动，受力恒定的匀变速直线运动，受力大小恒定且方向指向圆心的匀速圆周运动，受力方向变化复杂的曲小恒定且方向指向圆心的匀速圆周运动，受力方向变化复杂的曲线运动等。线运动等。第第3步：选用规律，
9、两种观点解题步：选用规律，两种观点解题带带电电体体做做匀匀速速直直线线运运动动，则则用用平平衡衡条条件件求求解解(即即二二力力或或三三力力平平衡衡)；带带电电体体做做匀匀速速圆圆周周运运动动，应应用用向向心心力力公公式式或或匀匀速速圆圆周周运运动动的的规规律律求求解解；带带电电体体做做匀匀变变速速直直线线或或曲曲线线运运动动，应应用用牛牛顿顿运运动动定定律律和和运运动动学学公公式式求求解解；带带电电体体做做复复杂杂的的曲曲线线运动，应用能量守恒定律或动能定理求解。运动，应用能量守恒定律或动能定理求解。高频考点八带电粒子在交变电磁场中的运动问题1.思路思路2.方法技巧方法技巧带电粒子在交粒子在交
10、变电、磁、磁场中的运中的运动分析方法分析方法(1)仔仔细分分析析并并确确定定各各场的的变化化特特点点及及相相应的的时间，其其变化化周周期期一一般般与与粒粒子子在在电场或或磁磁场中中的的运运动周周期期相相关关联。有有一一定定的的联系系，应抓抓住住变化化周周期期与与运运动周周期期之之间的的联系系作作为解解题的的突突破口。破口。(2)必必要要时，可可把把粒粒子子的的运运动过程程还原原成成一一个个直直观的的运运动轨迹迹草草图进行分析。行分析。(3)把粒子的运把粒子的运动分解成多个运分解成多个运动阶段分段分别进行行处理，根据每理，根据每一一阶段上的受力情况确定粒子的运段上的受力情况确定粒子的运动规律。律
11、。(16分分)(2015南京市高三质量检测南京市高三质量检测)如如图8甲所示，甲所示，宽度度为d的的竖直狭直狭长区域内区域内(边界界为L1、L2)，存在垂直，存在垂直纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场和和竖直方向上的周期性直方向上的周期性变化的化的电场(如如图乙所示乙所示)，电场强强度的度的大小大小为E0，E0表示表示电场方向方向竖直向上。直向上。t0时，一，一带正正电、质量量为m的微粒从左的微粒从左边界上的界上的N1点以水平速度点以水平速度v射入射入该区域，区域，沿直沿直线运运动到到Q点后，做一次完整的点后，做一次完整的圆周运周运动，再沿直，再沿直线运运动到右到右边界上的界上的N2点。点。Q为
12、线段段N1N2的中点，重力加速度的中点，重力加速度为g。上述上述d、E0、m、v、g为已知量。已知量。图图8(1)求微粒所求微粒所带电荷量荷量q和磁感和磁感应强强度度B的大小；的大小；(2)求求电场变化的周期化的周期T；(3)改改变宽度度d，使微粒仍能按上述运，使微粒仍能按上述运动过程通程通过相相应宽度的区域，度的区域，求求T的最小的最小值。审题流程审题流程第一步：抓住关键点第一步：抓住关键点获取信息获取信息答案答案见解析解析图图9(1)求求电荷荷进入磁入磁场时的速度大小；的速度大小；(2)求求图乙中乙中t2105 s时刻刻电荷与荷与P点的距离。点的距离。答案答案(1)3.14104 m/s(
13、2)0.2 m故电荷从故电荷从t0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。(2分分)t2105 s时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆轨迹运动半个周期，与轨迹运动半个周期，与P点的水平距离为点的水平距离为r10.2 m(2分分)分解物理过程，化繁为简分解物理过程，化繁为简在在解解答答交交变变场场问问题题时时，要要以以变变化化节节点点为为界界，正正确确分分解解物物理理过过程程，分分段段突突破破，综综合合解解析析。变变化化节节点点也也就就是是前前、后后两两段段运运动动的的衔衔接接点点，以以带带电电粒粒子子(微微粒粒)过过节节点点的的速速度度为为基基础础建建立立前、后运动的联系。前、后运动的联系。
