高考物理一輪復(fù)習(xí) 波的形成與傳播課件 (32)

1、 如圖所示，在如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場，平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場，電場的方向平行于電場的方向平行于y軸向下；在軸向下；在x軸和第四象限的射軸和第四象限的射線線OC之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為之間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量帶有電荷量+q的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于的質(zhì)點(diǎn)由電場左側(cè)平行于x軸射入電場。質(zhì)點(diǎn)到軸射入電場。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)達(dá)x軸上軸上A點(diǎn)時，速度方向與點(diǎn)時，速度方向與x軸的夾角軸的夾角 ，A點(diǎn)與原點(diǎn)與原點(diǎn)點(diǎn)O的距離為的距離為d。接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場，并垂直于接著，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場，并垂直于OC

2、飛離磁場飛離磁場 。不計重力影響。若不計重力影響。若OC與與x軸的夾軸的夾角為角為 ，求，求1）粒子在磁場中運(yùn)動速度的大?。海┝Ｗ釉诖艌鲋羞\(yùn)動速度的大?。?）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小。在平面直角坐標(biāo)系在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第中，第I象限存在沿象限存在沿y軸負(fù)軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第方向的勻強(qiáng)電場，在第IV象限存在垂直于坐標(biāo)平象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為一質(zhì)量為m、電荷量為電荷量為q的帶正電的粒子從的帶正電的粒子從y軸正半軸上的軸正半軸上的M點(diǎn)點(diǎn)以速度以速度v0垂直于垂直于y軸射入電場，經(jīng)軸射入電場，經(jīng)x軸上的軸

3、上的N點(diǎn)與點(diǎn)與x軸正方向成軸正方向成 60 角射入磁場，最后從角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸軸負(fù)半軸上的上的P點(diǎn)垂直于點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，如圖所示。不計粒軸射出磁場，如圖所示。不計粒子重力，求：子重力，求：（1）M、N兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的電勢差電勢差UMN；（2）粒子在磁場中運(yùn)動粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑的軌道半徑r；（3）粒子從粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時間點(diǎn)的總時間t。 如圖所示，在坐標(biāo)系如圖所示，在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿的第一象限中存在沿y軸軸正方向的勻速磁場，場強(qiáng)大小為正方向的勻速磁場，場強(qiáng)大小為E。在其它象限中在其它象限中存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里。存在勻強(qiáng)磁場，

4、磁場方向垂直于紙面向里。A是是y軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn)軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為的距離為h；C是是x軸軸上的一點(diǎn)，到上的一點(diǎn)，到O的距離為的距離為L。一質(zhì)量為一質(zhì)量為m，電荷量電荷量為為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從軸方向從A點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，繼而通過進(jìn)入電場區(qū)域，繼而通過C點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域。并再點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域。并再次通過次通過A點(diǎn)，此時速度方向與點(diǎn)，此時速度方向與y軸正方向成銳角。軸正方向成銳角。不計重力作用。試求：不計重力作用。試求：粒子經(jīng)過粒子經(jīng)過C點(diǎn)速度的大小點(diǎn)速度的大小和方向；和方向；磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。 模型一：模型一：

5、電場電場銜接銜接磁場磁場對復(fù)合場問題的分類對復(fù)合場問題的分類 按復(fù)合形式的不同分按復(fù)合形式的不同分（1）偏轉(zhuǎn)電場銜接勻強(qiáng)磁場）偏轉(zhuǎn)電場銜接勻強(qiáng)磁場24（18分）如圖所示，在分）如圖所示，在y0的空間中存在勻強(qiáng)電的空間中存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿場，場強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在軸負(fù)方向；在y0的空間中，存在勻強(qiáng)磁的空間中，存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直場，磁場方向垂直xy平面（紙面）向外。一電量為平面（紙面）向外。一電量為q、質(zhì)量為質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動粒子，經(jīng)過的帶正電的運(yùn)動粒子，經(jīng)過y軸上軸上yh處的點(diǎn)處的點(diǎn)P1時速率為時速率為v0，方向沿方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上軸上x2h處的處

6、的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過點(diǎn)進(jìn)入磁場，并經(jīng)過y軸上軸上y-2h處的處的P3點(diǎn)。點(diǎn)。不計重力。求不計重力。求（l）電場強(qiáng)度的大小。電場強(qiáng)度的大小。（2）粒子到達(dá)）粒子到達(dá)P2時速度的大小和方向。時速度的大小和方向。（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。yxP1P2P30 如圖所示，在第一象限有一均強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為如圖所示，在第一象限有一均強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E E，方方向與向與y y軸平行；在軸平行；在x x軸下方有一均強(qiáng)磁場，磁場方向與紙面軸下方有一均強(qiáng)磁場，磁場方向與紙面垂直。一質(zhì)量為垂直。一質(zhì)量為m m、電荷量為電荷量為- -q(q0)q(q0)的粒子以平行于的粒子以平行于x x軸軸

7、的速度從的速度從y y軸上的軸上的P P點(diǎn)處射入電場，在點(diǎn)處射入電場，在x x軸上的軸上的Q Q點(diǎn)處進(jìn)入磁點(diǎn)處進(jìn)入磁場，并從坐標(biāo)原點(diǎn)場，并從坐標(biāo)原點(diǎn)O O離開磁場。粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡離開磁場。粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡與與y y軸交于軸交于M M點(diǎn)。已知點(diǎn)。已知OP= , OP= , 。不計重力。求不計重力。求（2 2）粒子從）粒子從P P點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到M M點(diǎn)所用的時間。點(diǎn)所用的時間。 llOQ32（1 1）M M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O O間的距離；間的距離；如圖甲所示，建立如圖甲所示，建立OxyOxy坐標(biāo)系，兩平行極板坐標(biāo)系，兩平行極板P P、Q Q垂直于垂直于y y軸且關(guān)于軸且關(guān)于

8、x x軸對稱，極板長度和板間距均為軸對稱，極板長度和板間距均為l l，第一四象限有磁場，方向垂直第一四象限有磁場，方向垂直于于OxyOxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m m、電量為電量為+ +q q、速度相同、重力不計的帶電粒子在速度相同、重力不計的帶電粒子在0303t t0 0時間內(nèi)兩板時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）。間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）。已知已知t=0t=0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t t0 0時，刻經(jīng)極板邊緣射時，刻經(jīng)極板邊緣

9、射入磁場。上述入磁場。上述m m、q q、l l、t t0 0、B B為已知量。（不考慮粒子間相互影響為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）及返回板間的情況）（1 1）求電壓）求電壓U U的大小。的大小。（2 2）求）求 t t0 0時進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑時進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑（3）何時把兩板間的帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時間最短？求此）何時把兩板間的帶電粒子在磁場中的運(yùn)動時間最短？求此最短時間。最短時間。 12如圖，空間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向?yàn)槿鐖D，空間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向?yàn)閥軸正方向，磁場方向垂直于軸正方向，磁場

10、方向垂直于xy平面（紙面）向外，電平面（紙面）向外，電場和磁場都可以隨意加上或撤除，重新加上的電場或場和磁場都可以隨意加上或撤除，重新加上的電場或磁場與磁場與 撤除前的一樣一帶正電荷的粒子從撤除前的一樣一帶正電荷的粒子從P(x0，yh)點(diǎn)以一定的速度平行于點(diǎn)以一定的速度平行于x軸正向入射這時若只軸正向入射這時若只有磁場，粒子將做半徑為有磁場，粒子將做半徑為R0的圓周運(yùn)動：若同時存在的圓周運(yùn)動：若同時存在電場和磁場，粒子恰好做直線運(yùn)動現(xiàn)在，只加電場，電場和磁場，粒子恰好做直線運(yùn)動現(xiàn)在，只加電場，當(dāng)粒子從當(dāng)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到xR0平面（圖中虛線所示）時，平面（圖中虛線所示）時，立即撤除電場同

11、時加上磁場，粒子繼續(xù)運(yùn)動，其軌跡立即撤除電場同時加上磁場，粒子繼續(xù)運(yùn)動，其軌跡與與x軸交于軸交于M點(diǎn)不計重力求：點(diǎn)不計重力求：（2）M點(diǎn)的橫坐標(biāo)點(diǎn)的橫坐標(biāo)xM OhyPR0Mx粒子到達(dá)粒子到達(dá)xR0平面時速度方向平面時速度方向與與x軸的夾角以及粒子到軸的夾角以及粒子到x軸的距離；軸的距離；如圖所示，在如圖所示，在xOy平面上內(nèi)，平面上內(nèi)，x軸上方有軸上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直方向垂直xOy平面指向平面指向紙里的勻強(qiáng)磁場，紙里的勻強(qiáng)磁場， x軸下方有場強(qiáng)為軸下方有場強(qiáng)為E、方向沿方向沿y 軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)將一質(zhì)軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)將一質(zhì)量為量為m，電量為電量為e 的電子，

12、從的電子，從y 軸上軸上M點(diǎn)點(diǎn)由靜止釋放，要求電子進(jìn)入磁場運(yùn)動可通由靜止釋放，要求電子進(jìn)入磁場運(yùn)動可通過過 x 軸上的軸上的P點(diǎn)，點(diǎn)，P點(diǎn)到原點(diǎn)點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為的距離為L， 求：求：M點(diǎn)到原點(diǎn)點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離的距離y要要滿足的條件滿足的條件.yExBOPe-M,3 , 2 , 1,8222nmEneLB模型一：模型一：電場電場銜接銜接磁場磁場對復(fù)合場問題的分類對復(fù)合場問題的分類 按復(fù)合形式的不同分按復(fù)合形式的不同分（2）加速電場銜接勻強(qiáng)磁場）加速電場銜接勻強(qiáng)磁場（1）偏轉(zhuǎn)電場銜接勻強(qiáng)磁場）偏轉(zhuǎn)電場銜接勻強(qiáng)磁場如圖所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極如圖所示，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接

13、地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c、d，外筒的半徑為外筒的半徑為r0，在圓筒之外的足夠在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強(qiáng)大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強(qiáng)度的大小為度的大小為B，在兩極間加上電壓，使兩圓筒之在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場。一質(zhì)量為間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場。一質(zhì)量為m，帶電量為帶電量為+q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的的S出發(fā)，初速為零，如果該粒子經(jīng)過一段時間的運(yùn)出發(fā)，初速為零，如果該粒子經(jīng)過一段時間的運(yùn)動之后恰好又回到動之后恰好又回到

14、出發(fā)點(diǎn)出發(fā)點(diǎn)S，則兩電極之間的電則兩電極之間的電壓壓U應(yīng)是多少？應(yīng)是多少？（不計重力，整個裝置在真空中）（不計重力，整個裝置在真空中）O+q SadcbO+q SadcbqUmv212qBvRvm20rR 2mBqrU220質(zhì)量質(zhì)量m、電量電量+q粒子在環(huán)中做半徑粒子在環(huán)中做半徑R的圓周運(yùn)動的圓周運(yùn)動. 帶孔極板帶孔極板A、B原來電勢都為零原來電勢都為零, 每當(dāng)粒子飛經(jīng)每當(dāng)粒子飛經(jīng)A板時板時, A板電勢升高為板電勢升高為+U, B板電勢仍保持為零板電勢仍保持為零, 粒粒子在兩板間電場中得到加速子在兩板間電場中得到加速. 每當(dāng)粒子離開每當(dāng)粒子離開B板時板時, A板電勢又降為零板電勢又降為零. 粒

15、子繞行半徑不變粒子繞行半徑不變 (1) 設(shè)設(shè)t=0時時粒子靜止在粒子靜止在A板小孔處板小孔處, 求粒子繞行求粒子繞行n 圈回到圈回到A板板時獲得的總動能時獲得的總動能En .(2) 求粒子繞行第求粒子繞行第n 圈時的磁感應(yīng)強(qiáng)度圈時的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn.(3) 求粒子繞行求粒子繞行n 圈所需的總時間圈所需的總時間tn (極板間距遠(yuǎn)小于極板間距遠(yuǎn)小于R).(4) 在粒子繞行的整個過程中在粒子繞行的整個過程中, A板板電勢是否可以始終保持為電勢是否可以始終保持為+U? 為什么為什么?n0OBAR+U A Ud模型二：模型二：磁場磁場銜接銜接磁場磁場對復(fù)合場問題的分類對復(fù)合場問題的分類 按復(fù)合形式的不同分

16、按復(fù)合形式的不同分如圖所示如圖所示,在一個圓形區(qū)域內(nèi)在一個圓形區(qū)域內(nèi),兩個方向相反且都垂直于兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場分布在以直徑紙面的勻強(qiáng)磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形為邊界的兩個半圓形區(qū)域區(qū)域、中中, A2A4與與A1A3的夾角為的夾角為60,一質(zhì)量為一質(zhì)量為m、帶電量為帶電量為+q的粒子以某一速度從的粒子以某一速度從區(qū)的邊緣點(diǎn)區(qū)的邊緣點(diǎn)A1處沿與處沿與A1A3成成30的方向射入磁場的方向射入磁場,隨后該粒子以垂直于隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心的方向經(jīng)過圓心O進(jìn)入進(jìn)入?yún)^(qū)區(qū),最后再從最后再從A4處射出磁場處射出磁場.已已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為知

17、該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t,求求區(qū)和區(qū)和區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(忽略粒子重力忽略粒子重力)A1A2A3A4O6030在在y y0 0，0 0 x xa a的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在y y0 0，x xa a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為度大小均為B B。在在O O點(diǎn)有一處小孔，一束質(zhì)量為點(diǎn)有一處小孔，一束質(zhì)量為m m、帶電量為帶電量為q q（q q0 0）的粒子沿的粒子沿x x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后扎在豎直和水平熒光屏軸經(jīng)小孔射入磁場，最

18、后扎在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0 0 x xa a的區(qū)域中運(yùn)動的時的區(qū)域中運(yùn)動的時間與在間與在x xa a的區(qū)域中運(yùn)動的時間之比為的區(qū)域中運(yùn)動的時間之比為2525，在磁場中運(yùn)動的總，在磁場中運(yùn)動的總時間為時間為7 7T/12T/12，其中其中T T為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場中作的勻強(qiáng)磁場中作圓周運(yùn)動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍圓周運(yùn)動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍. . O a x y

19、 ?特點(diǎn)：特點(diǎn)：1.兩圓心與拐點(diǎn)在一條直線上兩圓心與拐點(diǎn)在一條直線上2. 界線交點(diǎn)處速度與界限夾角都界線交點(diǎn)處速度與界限夾角都相等相等模型三：模型三：電場電場銜接銜接電場電場對復(fù)合場問題的分類對復(fù)合場問題的分類 按復(fù)合形式的不同分按復(fù)合形式的不同分模型四：模型四：電場電場和和磁場磁場混交混交對復(fù)合場問題的分類對復(fù)合場問題的分類 按復(fù)合形式的不同分按復(fù)合形式的不同分如圖甲，如圖甲，MN為豎直放置的熒光屏，為豎直放置的熒光屏，O為中點(diǎn)，為中點(diǎn)，OO與熒光屏垂直，長度為與熒光屏垂直，長度為L在在MN的左側(cè)存在水平向的左側(cè)存在水平向里的勻強(qiáng)電場里的勻強(qiáng)電場E乙圖是從左邊熒光屏的平面圖，建乙圖是從左邊熒

20、光屏的平面圖，建立直角坐標(biāo)系一束立直角坐標(biāo)系一束m、+q 的粒子以相同初速的粒子以相同初速v0 從從O點(diǎn)沿點(diǎn)沿OO 方向射入電場區(qū)域方向射入電場區(qū)域. （1）若再在）若再在MN左側(cè)左側(cè)加一勻強(qiáng)磁場，使熒光屏上的亮點(diǎn)恰位于加一勻強(qiáng)磁場，使熒光屏上的亮點(diǎn)恰位于O ，求磁感，求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B 的大小和方向的大小和方向yxOA乙乙E甲甲MNOLvOL33y （2）如果）如果B 的大小不變，但方的大小不變，但方向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒向變?yōu)榕c電場方向相同，則熒光屏上的亮點(diǎn)位于圖中光屏上的亮點(diǎn)位于圖中A 點(diǎn)，已點(diǎn)，已知知A點(diǎn)的縱坐標(biāo)為點(diǎn)的縱坐標(biāo)為 求：求： A點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)值點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)值在場強(qiáng)為在場強(qiáng)為B的水平勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為的水平勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)量為m、帶、帶正電正電q的小球在的小球在O點(diǎn)靜止釋放，小球的運(yùn)動曲線如圖所點(diǎn)靜止釋放，小球的運(yùn)動曲線如圖所示