本文格式為Word版，下載可任意編輯——高考物理總復(fù)習(xí)第九章磁場(chǎng)9帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)01020304帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)命題角度1帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是幾個(gè)典型運(yùn)動(dòng)過程的組合如電場(chǎng)中的加速直線運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)因此解決此類問題要分段處理找出各段之間的貫穿點(diǎn)和相關(guān)物理量帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電偏轉(zhuǎn)和磁偏轉(zhuǎn)的對(duì)比圓弧拋物線帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例52022天津理綜11平面直角坐標(biāo)系xOy中第象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)如下圖一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的Q點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向開頭運(yùn)動(dòng)Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)P點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與Q點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相等不計(jì)粒子重力問1粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向2電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比解析1在電場(chǎng)中粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)Q點(diǎn)到x軸距離為L(zhǎng)到y(tǒng)軸距離為2L粒子的加速度為a運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t有2Lv0tLat2設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)沿y軸方向的分速度為vyvyat轉(zhuǎn)到下頁(yè)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)到下頁(yè)轉(zhuǎn)到原題帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)到下頁(yè)轉(zhuǎn)到上頁(yè)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)到上頁(yè)轉(zhuǎn)到原題帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)5步突破帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)命題角度2帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1磁場(chǎng)力重力并存1若重力和洛倫茲力平衡那么帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng)2若重力和洛倫茲力不平衡那么帶電體將做繁雜的曲線運(yùn)動(dòng)因洛倫茲力不做功故機(jī)械能守恒2電場(chǎng)力磁場(chǎng)力并存不計(jì)重力1若電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡那么帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng)2若電場(chǎng)力和洛倫茲力不平衡那么帶電體做繁雜的曲線運(yùn)動(dòng)可用動(dòng)能定理求解3電場(chǎng)力磁場(chǎng)力重力并存1若三力平衡帶電體做勻速直線運(yùn)動(dòng)2若重力與電場(chǎng)力平衡帶電體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)3若合力不為零帶電體可能做繁雜的曲線運(yùn)動(dòng)可用能量守恒定律或動(dòng)能定理求解帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例62022廣東惠州一調(diào)平面OM和水平面ON之間的夾角為30其橫截面如下圖平面OM和水平面ON之間同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向垂直于紙面向外勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上一帶電小球的質(zhì)量為m帶電荷量為q帶電小球沿紙面以大小為v0的速度從OM的某點(diǎn)沿左上方射入磁場(chǎng)速度方向與OM成30角帶電小球進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知帶電小球在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON恰好相切且?guī)щ娦∏蚰軓腛M上另一點(diǎn)P射出磁場(chǎng)P未畫出1判斷帶電小球帶何種電荷所加電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大2帶電小球離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)P到兩平面交點(diǎn)O的距離s為多大3帶電小球離開磁場(chǎng)后持續(xù)運(yùn)動(dòng)能打在左側(cè)豎直的光屏OO上求打在光屏上的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)到解析帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到下頁(yè)帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到上頁(yè)帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)命題角度3帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第一步抓關(guān)鍵點(diǎn)審題指導(dǎo)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)其次步找突破口1要求圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式可知應(yīng)先求最小速度后列方程求解2要求粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度應(yīng)先根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出帶電粒子能從極板間飛出所應(yīng)加的板間電壓的范圍后結(jié)合動(dòng)能定理列方程求解3要求粒子打在屏幕上的范圍應(yīng)先綜合分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過程畫出運(yùn)動(dòng)軌跡后結(jié)合幾何學(xué)識(shí)列方程求解轉(zhuǎn)到解析帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到下頁(yè)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)到上頁(yè)轉(zhuǎn)到下頁(yè)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到上頁(yè)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)解決帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題的根本思路運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展題源一人教版選修31P100例題一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的粒子冷靜器A下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)其初速度幾乎為0然后經(jīng)過S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中結(jié)果打到照相底片D上1求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率2求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展拓展12022全國(guó)卷15現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重好多倍的離子其示意圖如下圖其中加速電壓恒定質(zhì)子在入口處從靜止開頭被加速電場(chǎng)加速經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng)若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開頭被同一加速電場(chǎng)加速為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12倍此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為A11B12C121D144轉(zhuǎn)到解析運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展轉(zhuǎn)回原題拓展22022江蘇單科15一臺(tái)質(zhì)譜儀的工作原理如下圖大量的甲乙兩種離子飄入電壓為U0的加速電場(chǎng)其初速度幾乎為0經(jīng)加速后通過寬為L(zhǎng)的狹縫MN沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中結(jié)果打到照相底片上已知甲乙兩種離子的電荷量均為q質(zhì)量分別為2m和m圖中虛線為經(jīng)過狹縫左右邊界MN的甲種離子的運(yùn)動(dòng)軌跡不考慮離子間的相互作用1求甲種離子打在底片上的位置到N點(diǎn)的最小距離x2在圖中用斜線標(biāo)出磁場(chǎng)中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域并求該區(qū)域最窄處的寬度d3若考慮加速電壓有波動(dòng)在U0U到U0U之間變化要使甲乙兩種離子在底片上沒有重疊求狹縫寬度L得志的條件運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展轉(zhuǎn)到解析運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到下頁(yè)運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展轉(zhuǎn)回原題轉(zhuǎn)到上頁(yè)運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展解題關(guān)鍵幾何關(guān)系的應(yīng)用帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)要用到幾何關(guān)系主要是通過作輔佐線構(gòu)建直角三角形等利用三角函數(shù)勾股定理求解或是通過作垂線段切線及對(duì)稱性等求解運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展題源二人教版選修31P98T3運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展解析由題意知粒子受到電場(chǎng)力和洛倫茲力做勻速直線運(yùn)動(dòng)那么有qvBqE即有vBE變更粒子速度的大小那么洛倫茲力隨之變更洛倫茲力與電場(chǎng)力不再平衡粒子的軌跡將發(fā)生變更應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤由vBE知粒子的電荷量變更時(shí)洛倫茲力與電場(chǎng)力大小同時(shí)變更兩個(gè)力依舊平衡故粒子的軌跡不發(fā)生變更應(yīng)選項(xiàng)B正確變更電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)力將變更洛倫茲力與電場(chǎng)力不再平衡粒子的軌跡將發(fā)生變更應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤變更磁感應(yīng)強(qiáng)度洛倫茲力將變更洛倫茲力與電場(chǎng)力不再平衡粒子的軌跡將發(fā)生變更應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案B拓展1如下圖在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)電場(chǎng)方向豎直向下磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里一帶電粒子以某一速度沿水平直線通過兩極板若不計(jì)重力以下四個(gè)物理量中哪一個(gè)變更時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)變更A粒子速度的大小B粒子所帶電荷量C電場(chǎng)強(qiáng)度D磁感應(yīng)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展轉(zhuǎn)到解析拓展2多項(xiàng)選擇質(zhì)量為m電荷量為q的微粒以速度v與水平方向成角從O點(diǎn)進(jìn)入方向如下圖的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的混合場(chǎng)區(qū)該微粒在電場(chǎng)力洛倫茲力和重力的共同作用下恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A以下說(shuō)法正確的是運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展轉(zhuǎn)回原題運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展解析由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)有qEmg電場(chǎng)力方向豎直向上所以小球確定帶負(fù)電應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確洛倫茲力供給小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由左手定那么可判定小球繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針應(yīng)選項(xiàng)C正確變更小球速度大小小球仍做圓周運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案BC拓展3多項(xiàng)選擇如下圖一帶電小球在一正交電場(chǎng)磁場(chǎng)區(qū)域里做勻速圓周運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)方向豎直向下磁場(chǎng)方向垂直紙面向里那么以下說(shuō)法正確的是A小球確定帶正電B小球確定帶負(fù)電C小球的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針D變更小球的速度大小小球?qū)⒉蛔鰣A周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展拓展42022全國(guó)卷16如圖空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)電場(chǎng)方向豎直向上與紙面平行磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里三個(gè)帶正電的微粒abc電荷量相等質(zhì)量分別為mambmc已知在該區(qū)域內(nèi)a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)以下選項(xiàng)正確的是AmambmcBmbmamcCmcmambDmcmbma解析由題意知三個(gè)帶電微粒受力處境magqEmbgqEBqvmcgBqvqE所以mbmamc應(yīng)選項(xiàng)B正確ACD錯(cuò)誤答案B運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展復(fù)合場(chǎng)中粒子的特殊運(yùn)動(dòng)帶電粒子在重力場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)若做勻速圓周運(yùn)動(dòng)重力必與電場(chǎng)力平衡洛倫茲力供給向心力若做直線運(yùn)動(dòng)必是勻速直線運(yùn)動(dòng)合力為零運(yùn)動(dòng)實(shí)例拓展帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專心閱讀題目分析題意搞清題述物理狀態(tài)及過程并用簡(jiǎn)圖示意圖運(yùn)動(dòng)軌跡圖受力分析圖等效圖等將這些狀態(tài)及過程表示出來(lái)以表示題述物理情境物理模型使物理過程更為直觀物理特征更加明顯進(jìn)而快速簡(jiǎn)便解題典例20分2022合肥二模如下圖直線yx與y軸之間有垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1直線xd與yx間有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E10104Vm另有一半徑R10m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B2020T方向垂直坐標(biāo)平面向外該圓與直線xd和x軸均相切且與x軸相切于S點(diǎn)一帶負(fù)電的粒子從S點(diǎn)沿y軸的正方向以速度v0進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域經(jīng)