復合場知識點總結.doc

知識點總結 帶電粒子在復合場中的運動是近幾年高考重點和熱點，準確分析受力和運動情況，并由幾何知識畫出軌跡是關鍵。兩種基本模型：速度選擇器（電磁場正交）和回旋加速器（電磁場相鄰）考點1. 帶電粒子在復合場中的運動1帶電粒子在電場、磁場和重力場等共存的復合場中的運動，其受力情況和運動圖景都比較復雜，但其本質是力學問題，應按力學的基本思路，運用力學的基本規(guī)律研究和解決此類問題。2分析帶電粒子在復合場中的受力時，要注意各力的特點。如帶電粒子無論運動與否，在重力場中所受重力及在勻強電場中所受的電場力均為恒力，它們的做功只與始末位置在重力場中的高度差或在電場中的電勢差有關，而與運動路徑無關。而帶電粒子在磁場中只有運動 (且速度不與磁場平行)時才會受到洛侖茲力, 力的大小隨速度大小而變, 方向始終與速度垂直,故洛侖茲力對運動電荷不做功.3.帶電微粒在重力、電場力、磁場力共同作用下的運動（電場、磁場均為勻強場）帶電微粒在三個場共同作用下做勻速圓周運動:必然是電場力和重力平衡，而洛倫茲力充當向心力.帶電微粒在三個場共同作用下做直線運動:重力和電場力是恒力，它們的合力也是恒力。當帶電微粒的速度平行于磁場時，不受洛倫茲力，因此可能做勻速運動也可能做勻變速運動；當帶電微粒的速度垂直于磁場時，一定做勻速運動。與力學緊密結合的綜合題，要認真分析受力情況和運動情況（包括速度和加速度）。必要時加以討論考點2.帶電粒子在復合場中的運動實例運動的帶電粒子在磁場中的應用：速度選擇器、磁流體發(fā)電機、質譜儀、回旋加速器、電磁流量計、霍爾元件等1速度選擇器 兩平行金屬板（平行金屬板足夠長）間有電場和磁場，一個帶電的粒子（重力忽略不計）垂直于電、磁場的方向射入復合場，具有不同速度的帶電粒子受力不同，射入后發(fā)生偏轉的情況不同。如果能滿足所受到的洛侖茲力等于電場力，那這一粒子將沿直線飛出。這種裝置能把具有某一定速度（必須滿足V=E/B）的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器。而且：在裝置確定的情況下，速度選擇器所選則的粒子，與電性無關，只與帶電粒子的速度大小方向有關，是名副其實的速度選擇器。2磁流體發(fā)電機磁流體發(fā)電機是一項新興技術，它可以把物體的內能直接轉化成電能，兩個平行金屬板之間有一個很強的勻強磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量的正、負帶電粒子）噴入磁場，這些等離子體在洛侖茲力的作用下，回分別打在兩個金屬板上形成電源的正負極，就可以給外電路供電。若外電路接通，等離子體時刻向兩個金屬板聚集形成持續(xù)電源。3質譜儀質譜儀最初是由湯姆生的學生阿斯頓設計的，讓帶電粒子飄進加速電場，后進入偏轉磁場最終打在照相底片上，假設粒子質量為m，電量為q，加速電場電壓為U，磁感應強度為B，可以得到打在照相底片的位常見考法 帶電粒子在復合場中運動的問題,往往綜合性較強、物理過程復雜.在分析處理該部分的問題時,要充分挖掘題目的隱含信息,利用題目創(chuàng)設的情景,對粒子做好受力分析、運動過程分析,培養(yǎng)空間想象能力、分析綜合能力、應用數學知識處理物理問題的能力. 理論與實踐相結合是高考命題的熱點.往往與最新科技成果、前沿相聯系,有一定的綜合性,具有濃厚的時代氣息.而與帶電粒子在復合場中的運動緊密相連正好符合了這一高考命題特點,成為科技與高考相結合的切入點.解決此類問題的方法往往是抽去科技背景,建立物理模型,由相關規(guī)律分析求得.誤區(qū)提醒 對復合場中粒子重力是否考慮的三種情況：(1)對于微觀粒子,如電子、質子、離子等,因為其重力一般情況下與電場力或磁場力相比太小,可以忽略;而對于一些實際物體,如帶電小球、液滴、金屬塊等一般應當考慮其重力.(2)在題目中有明確說明是否要考慮重力的,這種情況比較正規(guī),也比較簡單.(3)不能直接判斷是否要考慮重力的,在進行受力分析與運動分析時,要由分析結果確定是否要考慮重力.例題1. 如圖所示，在距水平地面一定高度處以初速度v0水平拋出一個質量為m、電荷量為Q的帶正電的小球。當小球運動的空間范圍內不存在電場和磁場時，小球的落地點與拋出點之間有相應的一段水平距離（即射程），已知重力加速度為g。（1）若在此空間加上一個豎直方向的勻強電場使小球的射程增加為原來的1/2倍，試求此電場的電場強度。（2）若除存在上述電場外，還存在一個與v0方向垂直的水平方向勻強磁場，使小球拋出后恰好能做勻速直線運動。試求此勻強磁場的磁感應強度。（3）若在空間存在上述的電場和磁場，而將帶電小球的初速度大小變?yōu)?v0（方向不變），試說明小球運動過程中動能最小時的速度方向。將帶電小球的初速度大小變?yōu)?v0（方向不變），根據洛侖茲力的公式得知洛侖茲力變成原來的2倍，那么洛侖茲力就比向下的重力和電場力的合力大了，帶電小球