專題07帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-高考物理考綱解讀及熱點(diǎn)難點(diǎn)試題演練精品資料

1、(1) 主要考查三種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即勻變速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)一般出現(xiàn)在試卷的壓軸題中(2)以電磁技術(shù)的應(yīng)用為背景材料，聯(lián)系實(shí)際考查學(xué)以致用的能力，一般出現(xiàn)在壓軸題中(3)偶爾出現(xiàn)在選擇題中，給出一段技術(shù)應(yīng)用的背景材料，考查帶電粒子在場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及特點(diǎn)【命題趨勢(shì)】一、帶電粒子在“組合場(chǎng) ”中的運(yùn)動(dòng)(1)組合場(chǎng)：指電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)有兩種場(chǎng)同時(shí)存在，但各位于一定的區(qū)域內(nèi)且并不重疊，且?guī)щ娏Ｗ釉谝粋€(gè)場(chǎng)中只受一種場(chǎng)力的作用。(2)對(duì) “組合場(chǎng) ”問(wèn)題的處理方法最簡(jiǎn)單的方法是進(jìn)行分段處理，要注意在兩種區(qū)域的交界處的邊界問(wèn)題與運(yùn)動(dòng)的連接條件，根據(jù)受力情況分析和運(yùn)動(dòng)情況分析，大致畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)

2、軌跡圖，從而有利于直觀地解決問(wèn)題?！痉椒记伞拷鉀Q帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一般思路和方法:(1)明確組合場(chǎng)是由哪些場(chǎng)組合成的。(2)判斷粒子經(jīng)過(guò)組合場(chǎng)時(shí)的受力和運(yùn)動(dòng)情況，并畫(huà)出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡簡(jiǎn)圖。(3)帶電粒子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)利用動(dòng)能定理和類平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)分析。(4)帶電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)通常用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)結(jié)合幾何知識(shí)來(lái)處理。二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.正確分析帶電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特征是解決問(wèn)題的前提帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的合外力及初始運(yùn)動(dòng)的速度，因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析。2.靈活選用力學(xué)規(guī)律是解決問(wèn)題的關(guān)鍵當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)

3、，應(yīng)根據(jù)平衡條件列方程求解;當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程聯(lián)立求解;當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)選用動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解。由于帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中受力情況復(fù)雜，往往出現(xiàn)臨界問(wèn)題， 此時(shí)應(yīng)以題目中出現(xiàn)的“恰好 ”“最大 ”“最高 ”“至少 ”等詞語(yǔ)為突破口，挖掘隱含條件，根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其他方程聯(lián)立求解。三、帶電粒子在周期性的電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在交變電場(chǎng)或磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況較復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)情況不僅取決于場(chǎng)的變化規(guī)律，還與粒子進(jìn)入場(chǎng)的時(shí)刻有關(guān)，一定要從粒子的受力情況著手，分析出粒子在不同時(shí)間間隔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，若

4、交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間，那么粒子在穿越電場(chǎng)的過(guò)程中，可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)?！痉椒记伞靠臻g存在的電場(chǎng)或磁場(chǎng)是隨時(shí)間周期性變化的， 一般呈現(xiàn) “矩形波 ”的特點(diǎn)。交替變化的電場(chǎng)及磁場(chǎng)會(huì)使帶電粒子順次經(jīng)過(guò)不同特點(diǎn)的電場(chǎng)、磁場(chǎng)或疊加的場(chǎng)，從而表現(xiàn)出多過(guò)程現(xiàn)象，其特點(diǎn)較為隱蔽，應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)仔細(xì)確定各場(chǎng)的變化特點(diǎn)及相應(yīng)時(shí)間，其變化周期一般與粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期關(guān)聯(lián)。(2)把粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程用直觀草圖進(jìn)行分析。【誤區(qū)警示】3.混淆處理 “磁偏轉(zhuǎn) ”和“電偏轉(zhuǎn) ”(1)粒子在恒力 (如重力、電場(chǎng)力等 )作用下的 “電偏轉(zhuǎn) ”是類平拋運(yùn)動(dòng)，采用分解為勻速運(yùn)動(dòng)和勻加速運(yùn)動(dòng)來(lái)處理。(2)粒

5、子在洛倫茲力作用下的偏轉(zhuǎn)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，采用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來(lái)處理?？键c(diǎn) 1、帶電粒子在組合復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例 1】 (2013 ·安徽卷， 23)如圖 37 2 所示的平面直角坐標(biāo)系 xOy，在第象限內(nèi)有平行于 y 軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿 y 軸正方向； 在第象限的正三角形 abc 區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 方向垂直于 xOy 平面向里， 正三角形邊長(zhǎng)為 L，且 ab 邊與 y 軸平行一質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的粒子，從 y 軸上的 P(0， h)點(diǎn)，以大小為 v0 的速度沿 x 軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后從，0)點(diǎn)進(jìn)入第象限，x 軸上的 a(2h又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)從 y 軸上的某點(diǎn)進(jìn)

6、入第象限，且速度與y 軸負(fù)方向成 45 °角，不計(jì)粒子所受的重力求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的大??；(2)粒子到達(dá) a 點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；(3)abc 區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的最小值【變式探究】 如圖 3 73 所示，在坐標(biāo)系y 軸左右兩側(cè)分別有寬度L 0.2 m 理想的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)， 已知磁感應(yīng)強(qiáng)度T，方向垂直紙面向里；電場(chǎng)強(qiáng)度 E 40 V/m，方向B 2×10 3豎直向上一個(gè)帶電粒子電荷量 19 274q 3.2 ×10 C，質(zhì)量 m6.4 × 10kg，以 v4× 10 m/s 的速度從 x 軸的 P 點(diǎn)( 0.2 m，0)與 x 軸成 30°角垂直射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入電場(chǎng)，最后從電場(chǎng)右邊界射出求： (不考慮帶電粒子的重力 )(1)帶電粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到射出電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.(2)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能解析考點(diǎn) 2、帶電粒子在疊加復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例 2】 如圖 3 7 5 所示，坐標(biāo)系xOy 在豎直平面內(nèi)，空間內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在 x>0 的空間內(nèi)有沿x 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E.一個(gè)帶正電的油滴經(jīng)過(guò)圖中x 軸上的A 點(diǎn)，恰好能沿著與水平方向成 30°角斜向下的直線做勻速運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)過(guò) y 軸上的