2025高考物理二輪復(fù)習(xí)專題三-電場和磁場-第6講 電磁場中的空間立體問題和擺線問題【課件】

第6講

電磁場中的空間立體問題和擺線問題角度1

空間立體問題角度2

擺線問題跟蹤訓(xùn)練備用習(xí)題角度1

空間立體問題1.粒子在三維空間中運(yùn)動(dòng)，求解的基本方法是先轉(zhuǎn)化為平面問題，再加以合成.(1)情況1：粒子運(yùn)動(dòng)從全過程來看是立體問題，分階段來看是平面運(yùn)動(dòng).(2)情況2：粒子在三維空間中運(yùn)動(dòng)，可以沿一定方向把運(yùn)動(dòng)投影到平面內(nèi)進(jìn)行處理.2.帶電粒子在磁場中做平面運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)涉及三個(gè)方向：磁場方向、粒子的運(yùn)動(dòng)方向和粒子的受力方向，這三個(gè)方向構(gòu)成立體結(jié)構(gòu)，處理這類問題時(shí)，有時(shí)需要先選擇一個(gè)平面對(duì)粒子受力分析，再選擇另一個(gè)平面對(duì)粒子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫立體示意圖和平面示意圖是解決問題的關(guān)鍵.

√√

角度2

擺線問題當(dāng)空間存在正交的勻強(qiáng)磁場與勻強(qiáng)電場(或重力場)時(shí)，若帶電粒子以初速度為零或者垂直于磁場方向的初速度進(jìn)入這一空間，則會(huì)在垂直于磁場方向的平面內(nèi)做“擺線”運(yùn)動(dòng)，這一“擺線”是由一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的軌跡.一般用“配速法”進(jìn)行分析，即將初速度分解成兩個(gè)分速度，其中一個(gè)分速度可以滿足在對(duì)應(yīng)的洛倫茲力的分力與電場力(或重力)平衡，帶電粒子以此分速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)以另一個(gè)分速度僅在磁場作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng).由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分速度大小不變但方向周期性變化，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的分速度大小和方向都不變，這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在一個(gè)平面內(nèi)，所以帶電粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的合速度在周期性變化，表現(xiàn)出來就是“擺線”.

1.

某科研小組在如圖坐標(biāo)系中研究質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)情況,重力加速度為g,請(qǐng)解答以下問題:

(2)如圖乙,若在坐標(biāo)原點(diǎn)O固定一正點(diǎn)電荷,沿z軸加勻強(qiáng)磁場,小球恰好能以z軸上O1(0,0,a)點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)其軌跡平面與xOy平面平行,角速度為ω,運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1并說明其方向;

(1)夾角θ;

(2)粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比;

(3)若粒子以相同的初速度自O(shè)點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場,粒