新教材2024高考物理二輪專題復(fù)習(xí)第一編專題復(fù)習(xí)攻略專題三電場(chǎng)和磁場(chǎng)第9講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件

第9講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建命題分類剖析素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建命題分類剖析命題點(diǎn)一帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．組合場(chǎng)電場(chǎng)與磁場(chǎng)各位于一定的區(qū)域內(nèi)，并不重疊；或在同一區(qū)域分時(shí)間段交替出現(xiàn)．2．磁偏轉(zhuǎn)模型與電偏轉(zhuǎn)模型的辨析

答案：A

解析：(1)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲所示．(粒子在電場(chǎng)中的軌跡為拋物線，在磁場(chǎng)中為圓弧，上下對(duì)稱)；

[教你解決問題](1)讀題→畫軌跡(2)模型建構(gòu)→求速度思維提升解決帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題

答案：AD

(1)已知粒子1沿與x軸正方向成θ1＝60°的方向進(jìn)入磁場(chǎng)后平行于x軸從磁場(chǎng)中射出，求初速度v0的大小；(2)粒子2沿與x軸正方向成θ2＝120°的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，求它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用的時(shí)間t(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．(3)求電場(chǎng)的邊界線OQP的軌跡方程．

命題點(diǎn)二帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在疊加場(chǎng)中常見的幾種運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)性質(zhì)受力特點(diǎn)方法規(guī)律勻速直線運(yùn)動(dòng)粒子所受的合力為0平衡條件勻速圓周運(yùn)動(dòng)除洛倫茲力外，另外兩力的合力為零；qE＝mg牛頓第二定律、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)除洛倫茲力外，其他力的合力既不為零，也不與洛倫茲力等大反向動(dòng)能定理、能量守恒定律

思維提升

交變電磁場(chǎng)問題的處理思路提升訓(xùn)練1.[2023·吉林統(tǒng)考二模]如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(視為質(zhì)點(diǎn))套在長(zhǎng)度為L(zhǎng)、傾角為θ的固定絕緣光滑直桿OP上，P端下方存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿PO方向，磁場(chǎng)方向垂直紙面水平向里．現(xiàn)將小球從O端由靜止釋放，小球滑離直桿后沿直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)立即撤去磁場(chǎng)，最終小球垂直打到水平地面上，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力．求：(1)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E以及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(2)Q點(diǎn)距離地面的高度h.

(1)求圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0和y>0區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；(2)求小球第一次通過x軸時(shí)的位置D的橫坐標(biāo)；(3)求小球在x軸下方運(yùn)動(dòng)的最大速度．

素養(yǎng)培優(yōu)·情境命題電磁場(chǎng)與現(xiàn)代科技情境1

回旋加速器——科學(xué)思維[典例1]

[2023·廣東高三統(tǒng)考開學(xué)考試]圖甲示意我國(guó)建造的第一臺(tái)回旋加速器，該加速器存放于中國(guó)原子能科學(xué)研究院，其工作原理如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是(

)A．由于粒子速度被逐漸加大，則它在D形盒中的運(yùn)動(dòng)周期越來(lái)越小B．由于粒子速度被逐漸加大，極板所加的交流電周期要相應(yīng)減小C．粒子從加速器出來(lái)的最大速度與D形盒的半徑大小及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)D．粒子增加的動(dòng)能來(lái)源于磁場(chǎng)答案：C

答案：BCD

情境3

電磁流量計(jì)——模型建構(gòu)[典例3]

[2023·湖北省武漢市模擬](多選)電磁流量計(jì)可以測(cè)量導(dǎo)電流體的流量(單位時(shí)間內(nèi)流過某一橫截面的流體體積)．如圖所示，它是由一個(gè)產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈，以及用來(lái)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的兩個(gè)電極a、b所構(gòu)成，可架設(shè)于管路外來(lái)測(cè)量液體流量．以v表示流速，B表示電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，D表示管路內(nèi)徑，若磁場(chǎng)B的方向、流速v的方向與測(cè)量電磁線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兩電極連線的方向三者相互垂直，則測(cè)得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為U0，下列判斷正確的是(

)A．電極a為負(fù)，電極b為正B．電極a為正，電極b為負(fù)C．U與液體流量成正比D．U與液體流量成反比答案：AC

情境4

質(zhì)譜儀——科學(xué)思維[典例4]

[2023·天津和平區(qū)期末]有一種“雙聚焦分析器”質(zhì)譜儀，工作原理如圖所示．加速電場(chǎng)的電壓為U，靜電分析器中有會(huì)聚電場(chǎng)，即與圓心O1等距各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向沿徑向指向圓心O1，磁分析器中以O(shè)2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內(nèi)，分布著方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行．由離子源發(fā)出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零、重力不計(jì))；經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從M點(diǎn)沿垂直于該點(diǎn)的電場(chǎng)方向進(jìn)入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從N點(diǎn)射出靜電分析器．而后離子由P點(diǎn)沿著既垂直于磁分析器的左邊界，又垂直于磁場(chǎng)方向射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點(diǎn)射出，并進(jìn)入收集器，測(cè)量出Q點(diǎn)與圓心O2的距離為d.(題中的U、m、q、R、d都為已知量)(1)求靜電分析器中離子運(yùn)動(dòng)軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)求磁分析