2014高考物理一輪復(fù)習(xí)課件-帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)概要

1、1第第3講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2(多選多選)(2013高郵市摸底試題高郵市摸底試題)如圖如圖831所所示，一帶電小球在一正交電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域里做示，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，則下列說(shuō)法正確的是垂直紙面向里，則下列說(shuō)法正確的是 ()復(fù)合場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)【思維驅(qū)動(dòng)思維驅(qū)動(dòng)】圖圖8313A小球一定帶正電小球一定帶正電B小球一定帶負(fù)電小球一定帶負(fù)電C小球的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針小球的繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針D改變小球的速度大小，小球?qū)⒉蛔鰣A周運(yùn)動(dòng)改變小球的速度大小，小球?qū)⒉蛔鰣A周運(yùn)動(dòng)解析解析由

2、于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有qEmg，電場(chǎng)力方向，電場(chǎng)力方向豎直向上，所以小球一定帶負(fù)電，故豎直向上，所以小球一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)、錯(cuò)、B正確；洛倫茲正確；洛倫茲力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由左手定則可判定小球力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由左手定則可判定小球繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針，故繞行方向?yàn)轫槙r(shí)針，故C正確；改變小球速度大小，小球正確；改變小球速度大小，小球仍做圓周運(yùn)動(dòng)，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，D正確正確答案答案BC4復(fù)合場(chǎng)是指電場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)是指電場(chǎng)、_和重力場(chǎng)并存，或其中某兩場(chǎng)并存，和重力場(chǎng)并存，或其中某兩場(chǎng)并存，或分區(qū)域存在從場(chǎng)的復(fù)合形式上一般可分為如下四種情或分區(qū)域存在從場(chǎng)的復(fù)合

3、形式上一般可分為如下四種情況：況：相鄰場(chǎng)；相鄰場(chǎng)；重疊場(chǎng)；重疊場(chǎng)；交替場(chǎng)；交替場(chǎng)；交變場(chǎng)交變場(chǎng)【知識(shí)存盤知識(shí)存盤】磁場(chǎng)磁場(chǎng)5(單選單選)(2013龍巖檢測(cè)龍巖檢測(cè))如圖如圖832所示，所示，空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，空間存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直紙面電場(chǎng)的方向豎直向下，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一帶電油滴向里，一帶電油滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是 ()帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分類帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分類【思維驅(qū)動(dòng)思維驅(qū)動(dòng)】圖圖832A若僅撤去磁場(chǎng)，若僅撤去磁場(chǎng)，P可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)可能做勻加速

4、直線運(yùn)動(dòng)B若僅撤去電場(chǎng)，若僅撤去電場(chǎng)，P可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C若給若給P一初速度，一初速度，P不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D若給若給P一初速度，一初速度，P可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)6解析解析P處于靜止?fàn)顟B(tài)，帶負(fù)電荷，處于靜止?fàn)顟B(tài)，帶負(fù)電荷，mgqE，若僅撤去磁，若僅撤去磁場(chǎng)，場(chǎng)，P仍靜止，仍靜止，A錯(cuò)；僅撤去電場(chǎng)，錯(cuò)；僅撤去電場(chǎng)，P向下加速，同時(shí)受到向下加速，同時(shí)受到洛倫茲力，將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力，將做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；給錯(cuò)；給P一初速度，垂一初速度，垂直磁場(chǎng)方向，因直磁場(chǎng)方向，因mgqE，P只受洛倫茲力作用，將做勻速只受洛倫茲力作用，將

5、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)、錯(cuò)、D對(duì)對(duì)答案答案D71靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為：當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，將處于零時(shí)，將處于_狀態(tài)或做狀態(tài)或做_ 2勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力大?。寒?dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力大小_，方向方向_時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做_運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)3一般的曲線運(yùn)動(dòng)一般的曲線運(yùn)動(dòng)：當(dāng)帶電粒子所受合外力的大小和方向均變：當(dāng)帶電粒子所受合外力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一條直線上，粒子做化，且與初速

6、度方向不在同一條直線上，粒子做_變速變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線4分階段運(yùn)動(dòng)分階段運(yùn)動(dòng)：帶電粒子可能依次通過(guò)幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)：帶電粒子可能依次通過(guò)幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程由幾種不同區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階段組成的運(yùn)動(dòng)階段組成【知識(shí)存盤知識(shí)存盤】靜止靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)相反相反相等相等勻速圓周勻速圓周非勻非勻8(單選單選)(2012海南卷海南卷，2)如圖如圖833所示，所示，在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電

7、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向里一帶電粒子以某一速電場(chǎng)磁場(chǎng)同區(qū)域應(yīng)用實(shí)例電場(chǎng)磁場(chǎng)同區(qū)域應(yīng)用實(shí)例【思維驅(qū)動(dòng)思維驅(qū)動(dòng)】圖圖833A粒子速度的大小粒子速度的大小 B粒子所帶的電荷量粒子所帶的電荷量C電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 D磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度度沿水平直線通過(guò)兩極板若不計(jì)重力，下列四個(gè)物理度沿水平直線通過(guò)兩極板若不計(jì)重力，下列四個(gè)物理量中哪一個(gè)改變時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變量中哪一個(gè)改變時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變 ()9解析解析粒子以某一速度沿水平直線通過(guò)兩極板，其受力平粒子以某一速度沿水平直線通過(guò)兩極板，其受力平衡有衡有EqBq

8、v，則知當(dāng)粒子所帶的電荷量改變時(shí)，粒子所，則知當(dāng)粒子所帶的電荷量改變時(shí)，粒子所受的合力仍為受的合力仍為0，運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變，故，運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變，故B項(xiàng)正確項(xiàng)正確答案答案B10裝置裝置原理圖原理圖規(guī)律規(guī)律速度速度選擇選擇器器磁流磁流體發(fā)體發(fā)電機(jī)電機(jī)【知識(shí)存盤知識(shí)存盤】11電磁電磁流量流量計(jì)計(jì)質(zhì)譜儀、回旋加速器質(zhì)譜儀、回旋加速器見(jiàn)第見(jiàn)第2講講12(1)對(duì)于微觀粒子，如電子、質(zhì)子、離子等，因?yàn)槠渲亓σ粚?duì)于微觀粒子，如電子、質(zhì)子、離子等，因?yàn)槠渲亓σ话闱闆r下與電場(chǎng)力或磁場(chǎng)力相比太小，可以忽略而對(duì)于般情況下與電場(chǎng)力或磁場(chǎng)力相比太小，可以忽略而對(duì)于一些實(shí)際物體，如帶電小球、液滴、金屬塊等，一般應(yīng)考一些實(shí)

9、際物體，如帶電小球、液滴、金屬塊等，一般應(yīng)考慮其重力慮其重力(2)在題目中明確說(shuō)明的按說(shuō)明要求是否考慮重力在題目中明確說(shuō)明的按說(shuō)明要求是否考慮重力(3)不能直接判斷是否考慮重力的，在進(jìn)行受力分析與運(yùn)動(dòng)不能直接判斷是否考慮重力的，在進(jìn)行受力分析與運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，要由分析結(jié)果確定是否考慮重力分析時(shí)，要由分析結(jié)果確定是否考慮重力溫馨提示溫馨提示復(fù)合場(chǎng)中重力是否考慮的三種情況復(fù)合場(chǎng)中重力是否考慮的三種情況13【典例典例1 1】 (2012課標(biāo)全國(guó)卷課標(biāo)全國(guó)卷，25)如圖如圖834所示，一半徑為所示，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面的橫截面(紙面紙面)在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向在柱形區(qū)域內(nèi)加

10、一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電、電荷量為荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，離開(kāi)時(shí)速度方向與直線垂直離開(kāi)時(shí)速度方向與直線垂直考點(diǎn)一帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)一帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)圖圖83414151617【變式跟蹤變式跟蹤1】 如圖如圖835所示，所示，xOy為空間直角坐標(biāo)系，為空間直角坐標(biāo)系，PQ與與y軸正方向軸正方向成成30角在第四象限和第一象角在第四象限和第一象限的限的xOQ區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在勻

11、強(qiáng)磁場(chǎng)，在POy區(qū)域存在足夠大的區(qū)域存在足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與PQ平行，一平行，一個(gè)帶電荷量為個(gè)帶電荷量為q，質(zhì)量為，質(zhì)量為m的帶電的帶電粒子從粒子從y軸上的軸上的A(0，L)點(diǎn)，平行點(diǎn)，平行于于x軸方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，軸方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖圖83518離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向恰與離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向恰與PQ垂直，粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中經(jīng)時(shí)垂直，粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中經(jīng)時(shí)間間t后再次經(jīng)過(guò)后再次經(jīng)過(guò)x軸，粒子重力忽略不計(jì)求：軸，粒子重力忽略不計(jì)求：(1)從粒子開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間從粒子開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間t；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小的大小1920

12、1“電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)”和和“磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)”的比較的比較借題發(fā)揮借題發(fā)揮垂直進(jìn)入磁場(chǎng)垂直進(jìn)入磁場(chǎng)(磁偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn))垂直進(jìn)入電場(chǎng)垂直進(jìn)入電場(chǎng)(電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn))情景圖情景圖受力受力FBqv0B大小不變，方大小不變，方向總指向圓心，方向變向總指向圓心，方向變化，化，F(xiàn)B為變力為變力FEqE，F(xiàn)E大小、方向不大小、方向不變，為恒力變，為恒力21運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)規(guī)律律運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)間間動(dòng)動(dòng)能能不變不變變化變化222.求解帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法求解帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法(1)正確受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意靜正確受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意靜電力和磁場(chǎng)力的分析

13、電力和磁場(chǎng)力的分析(2)確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，注意運(yùn)動(dòng)情況和受力情況的結(jié)合結(jié)合(3)對(duì)于粒子連續(xù)通過(guò)幾個(gè)不同區(qū)域、不同種類的場(chǎng)時(shí)，要對(duì)于粒子連續(xù)通過(guò)幾個(gè)不同區(qū)域、不同種類的場(chǎng)時(shí)，要分階段進(jìn)行處理分階段進(jìn)行處理(4)畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律233帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解方法帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解方法24(1)多過(guò)程現(xiàn)象中的多過(guò)程現(xiàn)象中的“子過(guò)程子過(guò)程”與與“子過(guò)程子過(guò)程”的銜接點(diǎn)如的銜接點(diǎn)如一定要把握一定要把握“銜接點(diǎn)銜接點(diǎn)”處速度的連續(xù)性處速度的連續(xù)性(2)圓周與

14、圓周運(yùn)動(dòng)的銜接點(diǎn)一要注意在圓周與圓周運(yùn)動(dòng)的銜接點(diǎn)一要注意在“銜接點(diǎn)銜接點(diǎn)”處兩圓處兩圓有公切線，它們的半徑重合有公切線，它們的半徑重合特別注意特別注意25【典例典例2】 如圖如圖836所示的平行板之間，存在著相互垂直的勻所示的平行板之間，存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B10.20 T，方向垂直，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E11.0105 V/m，PQ為板間中線緊靠為板間中線緊靠平行板右側(cè)邊緣平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有一邊界線坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有一邊界線AO，與，與y軸的夾角軸的夾角AOy45，邊界線的上

15、方有垂直紙面向外的勻，邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B20.25 T，邊界線的下方有水平向右的，邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E25.0105 V/m，在，在x軸上固定一水平的軸上固定一水平的熒光屏一束帶電荷量熒光屏一束帶電荷量q8.01019 C、質(zhì)量、質(zhì)量m8.01026 kg的正離子從的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，沿中線點(diǎn)射入平行板間，沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從平行板后從y軸上坐標(biāo)為軸上坐標(biāo)為(0，0.4 m)的的Q點(diǎn)垂直點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū)，軸射入磁場(chǎng)區(qū)，最后打到水平的熒光屏上的位置最后打到水平的

16、熒光屏上的位置C.求：求：考點(diǎn)二帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)二帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)26(1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大?。浑x子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大?。?2)離子打到熒光屏上的位置離子打到熒光屏上的位置C的坐標(biāo)；的坐標(biāo)；(3)現(xiàn)只改變現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使離子都不能區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使離子都不能打到打到x軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2應(yīng)滿足什么條件？應(yīng)滿足什么條件？圖圖83627審題流程審題流程28解析解析(1)設(shè)離子的速度大小為設(shè)離子的速度大小為v，由于沿，由于沿中線中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，則有做直線運(yùn)動(dòng)，則有qE1qvB1，代，代入數(shù)據(jù)解得入數(shù)

17、據(jù)解得v5.0105 m/s.圖圖甲甲29圖圖乙乙答案答案(1)5.0105 m/s(2)0.6 m(3)B20.3 T30圖圖837正電顆粒，以不同的速率沿著磁場(chǎng)區(qū)域的水平中心線正電顆粒，以不同的速率沿著磁場(chǎng)區(qū)域的水平中心線OO進(jìn)入兩金屬板之間，其中速率為進(jìn)入兩金屬板之間，其中速率為v0的顆粒剛好從的顆粒剛好從Q點(diǎn)處離點(diǎn)處離開(kāi)磁開(kāi)磁31場(chǎng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)收集板重力加速度為場(chǎng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)收集板重力加速度為g，PQ3d，NQ2d，收集板與，收集板與NQ的距離為的距離為l，不計(jì)顆粒間相互作，不計(jì)顆粒間相互作用求：用求：(1)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；的大小；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感

18、應(yīng)強(qiáng)度B的大??；的大小；(3)速率為速率為v0(1)的顆粒打在收集板上的位置到的顆粒打在收集板上的位置到O點(diǎn)的距點(diǎn)的距離離3233341帶電粒子帶電粒子(體體)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題求解要點(diǎn)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題求解要點(diǎn)(1)受力分析是基礎(chǔ)受力分析是基礎(chǔ)在受力分析時(shí)是否考慮重力必須注意在受力分析時(shí)是否考慮重力必須注意題目條件題目條件(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析是關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析是關(guān)鍵在運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析中應(yīng)注意物體做在運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析中應(yīng)注意物體做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)的條件直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)的條件(3)構(gòu)建物理模型是難點(diǎn)構(gòu)建物理模型是難點(diǎn)根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及物理模型根據(jù)不同的

19、運(yùn)動(dòng)過(guò)程及物理模型選擇合適的物理規(guī)律列方程求解選擇合適的物理規(guī)律列方程求解借題發(fā)揮借題發(fā)揮352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復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析方法36考點(diǎn)三帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)三帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)37(1)t s時(shí)粒子速度的大小和方向；時(shí)粒子速度的大小和方向；(2) s2 s內(nèi)，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；內(nèi)，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；(3)畫出畫出04 s內(nèi)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖；內(nèi)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖；(要求：體現(xiàn)粒子的運(yùn)要求：體現(xiàn)粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)動(dòng)特點(diǎn))圖圖83838審題視點(diǎn)審題視點(diǎn)讀題讀題(1)由圖乙可知，在由圖乙可知，在xOy平面內(nèi)存在電場(chǎng)時(shí)，不

20、存在磁平面內(nèi)存在電場(chǎng)時(shí)，不存在磁場(chǎng)；存在磁場(chǎng)時(shí)，不存在電場(chǎng)且電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化周期相場(chǎng)；存在磁場(chǎng)時(shí)，不存在電場(chǎng)且電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化周期相同；同；(2)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)；畫圖畫圖畫出帶電粒子在交變場(chǎng)中的畫出帶電粒子在交變場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖運(yùn)動(dòng)軌跡如圖a a所示所示a3940b答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析4142(1)第第6秒內(nèi)小球離開(kāi)斜面的最大距離秒內(nèi)小球離開(kāi)斜面的最大距離(2)第第19秒內(nèi)小球未離開(kāi)斜面，秒內(nèi)小球未離開(kāi)斜面，角的正切值應(yīng)滿足什么條件？角的正切值應(yīng)滿足什么條件？圖圖839434445帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)將是今后高考命題的熱點(diǎn)，往往帶電粒子在交

21、變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)將是今后高考命題的熱點(diǎn)，往往綜合考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等綜合考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路借題發(fā)揮借題發(fā)揮46特別提醒特別提醒若交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間，則在若交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間，則在粒子穿越電場(chǎng)過(guò)程中，電場(chǎng)可看作粒子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)刻的粒子穿越電場(chǎng)過(guò)程中，電場(chǎng)可看作粒子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)刻的勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)47考情分析考情分析 近三年我省高考試題中對(duì)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的考查近三年我省高考試題中對(duì)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的考

22、查是是3年年3考，是高考的高頻考點(diǎn)，且多數(shù)是壓軸題考，是高考的高頻考點(diǎn)，且多數(shù)是壓軸題高考題型高考題型：計(jì)算題：計(jì)算題命題趨勢(shì)命題趨勢(shì) 預(yù)計(jì)在預(yù)計(jì)在2014年高考中以生活、科技材料為背景，考查帶電粒年高考中以生活、科技材料為背景，考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的受力和畫偏轉(zhuǎn)圖以及用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的受力和畫偏轉(zhuǎn)圖以及用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的綜合應(yīng)用等為主題的綜合應(yīng)用等為主命題熱點(diǎn)命題熱點(diǎn)8 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)命題專家評(píng)述命題專家評(píng)述48易失分點(diǎn)易失分點(diǎn) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題容易出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題容易出現(xiàn)以下錯(cuò)誤： (1)忽

23、略帶電粒子的重力，對(duì)于微觀粒子如：質(zhì)子、離忽略帶電粒子的重力，對(duì)于微觀粒子如：質(zhì)子、離子等，不考慮重力；液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子常常子等，不考慮重力；液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子常常考慮重力考慮重力 (2)在疊加場(chǎng)中沒(méi)有認(rèn)識(shí)到洛倫茲力隨速度大小和方向的在疊加場(chǎng)中沒(méi)有認(rèn)識(shí)到洛倫茲力隨速度大小和方向的變化而變化，從而不能正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)變化而變化，從而不能正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì) (3)不能建立完整的運(yùn)動(dòng)圖景，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡不能建立完整的運(yùn)動(dòng)圖景，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 (4)不能正確地選擇相應(yīng)的公式列方程，如運(yùn)動(dòng)的分解、不能正確地選擇相應(yīng)的公式列方程，如運(yùn)動(dòng)的分解、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、

24、功能關(guān)系等勻速圓周運(yùn)動(dòng)、功能關(guān)系等閱卷老師閱卷老師叮嚀叮嚀49應(yīng)對(duì)策略應(yīng)對(duì)策略帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題解題的兩條線索帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題解題的兩條線索 (1)力和運(yùn)動(dòng)的角度力和運(yùn)動(dòng)的角度：根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，求解曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題解的方法，求解曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 (2)功能的角度功能的角度根據(jù)場(chǎng)力及其他外力對(duì)帶電粒子做功引根據(jù)場(chǎng)力及其他外力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系解決問(wèn)題，這條線索不起的能量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系解決問(wèn)題，這條線索不

25、但適用于均勻場(chǎng)，也適用于非均勻場(chǎng)，因此要熟悉各種力做但適用于均勻場(chǎng)，也適用于非均勻場(chǎng)，因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)功的特點(diǎn)50(2012江蘇卷江蘇卷，15)如圖如圖8310所示，待測(cè)區(qū)域中存在勻所示，待測(cè)區(qū)域中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，根據(jù)帶電粒子射入時(shí)的受力情況可推測(cè)其電場(chǎng)和磁場(chǎng)圖中裝置由加速器和平移器組成，平移測(cè)其電場(chǎng)和磁場(chǎng)圖中裝置由加速器和平移器組成，平移器由兩對(duì)水平放置、相距為器由兩對(duì)水平放置、相距為l的相同平行金屬板構(gòu)成，極板的相同平行金屬板構(gòu)成，極板長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為l、間距為、間距為d，兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大小相等、電場(chǎng)，兩對(duì)極板間偏轉(zhuǎn)電壓大

26、小相等、電場(chǎng)方向相反質(zhì)量為方向相反質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的粒子經(jīng)加速電壓的粒子經(jīng)加速電壓U0加加速后，水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為速后，水平射入偏轉(zhuǎn)電壓為U1的平移器，最終從的平移器，最終從A點(diǎn)水平點(diǎn)水平射入待測(cè)區(qū)域不考慮粒子受到的重力射入待測(cè)區(qū)域不考慮粒子受到的重力高考佐證高考佐證51(1)求粒子射出平移器時(shí)的速度大小求粒子射出平移器時(shí)的速度大小v1；(2)當(dāng)加速電壓變?yōu)楫?dāng)加速電壓變?yōu)?U0時(shí)，欲使粒子仍從時(shí)，欲使粒子仍從A點(diǎn)射入待測(cè)區(qū)域，求點(diǎn)射入待測(cè)區(qū)域，求此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓U；圖圖831052(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待測(cè)區(qū)域，剛進(jìn)入時(shí)的受力已知粒子以不同速度水平向右射

27、入待測(cè)區(qū)域，剛進(jìn)入時(shí)的受力大小均為大小均為F.現(xiàn)取水平向右為現(xiàn)取水平向右為x軸正方向，建立如圖所示的直角坐軸正方向，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系標(biāo)系Oxyz.保持加速電壓為保持加速電壓為U0不變，移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)不變，移動(dòng)裝置使粒子沿不同的坐標(biāo)軸方向射入待測(cè)區(qū)域，粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示軸方向射入待測(cè)區(qū)域，粒子剛射入時(shí)的受力大小如下表所示.請(qǐng)推測(cè)該區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方請(qǐng)推測(cè)該區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及可能的方向向535455上板電勢(shì)高；現(xiàn)從左端沿中心軸線方向射入一個(gè)重力不計(jì)的帶上板電勢(shì)高；現(xiàn)從左端沿中心軸線方向射入一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒，微粒質(zhì)量電微

28、粒，微粒質(zhì)量m1.01010 kg，帶電荷量，帶電荷量q1.0104 C，初速度，初速度v01.0105 m/s；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，三角形的上頂點(diǎn)，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬與上金屬板平齊，板平齊，AB邊的中點(diǎn)邊的中點(diǎn)P1恰好在下金屬板的右端點(diǎn)；三角形區(qū)域恰好在下金屬板的右端點(diǎn)；三角形區(qū)域的右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，且，且B24B1.圖圖831156(1)求帶電微粒從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度大小和方向；求帶電微粒從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度大小

29、和方向；(2)帶電微粒進(jìn)入中間三角形區(qū)域后，要垂直打在帶電微粒進(jìn)入中間三角形區(qū)域后，要垂直打在AC邊上，則該邊上，則該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1是多少？是多少？575859一、帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1(多選多選)粒子回旋加速器的工作原理如圖粒子回旋加速器的工作原理如圖8312所示，置于真所示，置于真空中的空中的D形金屬盒的半徑為形金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻率為率為f，加速電壓為，加速電壓為U，若中

30、心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為電荷量為e，在加速器中被加速不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下，在加速器中被加速不考慮相對(duì)論效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是列說(shuō)法正確的是()圖圖83126061答案答案CD62(1)兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小的大小好從好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從板左邊緣飛進(jìn)磁場(chǎng)，然后又恰好從PQ板的右邊板的右邊緣飛進(jìn)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力求：緣飛進(jìn)電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力求：圖圖831363643(2013廣東湛江測(cè)試廣東湛江測(cè)試)如圖如圖8314所示的平面直角坐標(biāo)系中，所示的平面直角坐標(biāo)系中，虛線虛線OM與與x軸成軸成45角，在角，在OM與與x軸之間軸之間(包括包括x軸軸)存