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单击此处编辑母版文本样式,返回导航,第九章磁场,高考总复习 物理,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,磁场,第 九 章,微专题12带电粒子在复合场中的运动,栏,目,导,航,命题点一,带电粒子在叠加场中的运动,命题点二 带电粒子在组合场中的运动,考点三,考点四,模拟演练稳基提能,课后回顾高效练习,1,带电体在叠加场中无约束情况下的运动,(1)洛伦兹力、重力并存,若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动,若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题,(2)静电力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子),若静电力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动,若静电力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题,带电粒子在叠加场中的运动,(3)静电力、洛伦兹力、重力并存,若三力平衡，一定做匀速直线运动,若重力与静电力平衡，一定做匀速圆周运动,若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用能量守恒定律或动能定理求解问题,2,带电体在叠加场中有约束情况下的运动,带电体在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解,(1)通过计算判断，小球,M,能否到达圆环的最高点,(2)小球,M,速度最大时，圆环对小球,M,的弹力,(3)小球,M,电势能变化量的最大值,答案：,(1)见解析(2)0.096 N沿圆环径向向外,(3)0.201 6 J,解析：,(1)设,M,、,N,在转动过程中，绳对,M,、,N,做的功分别为,W,T,、,W,T,，则,W,T,W,T,0，,设,M,到达圆环最高点时，,M,、,N,的动能分别为,E,kM,、,E,kN,，,对,M,，洛伦兹力不做功，由动能定理得,qER,m,M,gR,W,T,E,kM,，,对,N,，由动能定理得,W,T,m,N,gR,E,kN,，,联立解得,E,kM,E,kN,0.06 J，,即,M,在圆环最高点时，系统动能为负值，故,M,不能到达圆环的最高点,(2)设,N,转过,角时，,M,、,N,的速度大小分别为,v,M,、,v,N,，因,M,、,N,做圆周运动的半径和角速度均相同，故,v,M,v,N,，,对,M,，洛伦兹力不做功，由动能定理得,带电粒子在叠加场中运动的分析方法,(1)弄清叠加场的组成,(2)进行受力分析,(3)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合,(4)对于粒子连续通过几个不同种类的场时，要分阶段进行处理,(5)画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律,当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，应用牛顿运动定律结合圆周运动规律求解当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解对于临界问题，注意挖掘隐含条件,(1)小球带何种电荷；,(2)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功,(3)小球从,F,点飞出时磁场同时消失，小球离开,F,点后的运动轨迹与轨道,AC,所在直线的交点为,G,(,G,点未标出)，求,G,点到,D,点的距离,答案：,(1)带正电荷(2)27.6 J(3)2.26 m,1设在地面上方的真空室内存在匀强电场和匀强磁场已知电场强度和磁感应强度的方向是相同的，电场强度的大小,E,4.0 V/m,磁感应强度的大小,B,0.15 T，今有一个带负电的质点以,v,20 m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量与质量之比,q,/,m,以及磁场的所有可能方向(角度可用反三角函数表示),解析：,根据带电质点做匀速直线运动的条件，得知此带电质点所受的重力、电场力和洛伦兹力的合力必定为零由此推知此三个力的同一竖直平面内，如图所示，质点的速度垂直纸面向外,1,组合场：,电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，电场、磁场交替出现,2,分析思路,(1)划分过程：将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理,(2)找关键点：确定带电粒子在场区边界的速度(包括大小和方向)是解决该类问题的关键,(3)画运动轨迹：根据受力分析和运动分析，大致画出粒子的运动轨迹图，有利于形象、直观地解决问题,带电粒子在组合场中的运动,(1)粒子源发射粒子的速度,v,0,及从,b,点离开磁场的粒子在磁场中运动的最长时间,t,m,；,(2)电场强度的方向及大小,带电粒子在分离电场和磁场中的运动问题分析,(1)带电粒子在电场和磁场的组合场中运动根据粒子在运动过程中的受力情况，确定运动轨迹，计算粒子的运动时间、位移等物理量由于电场与磁场是分离的，带电粒子在电场中受到恒定的电场力作用，加速度恒定，可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动进入磁场之后，在磁场中受到洛伦兹力作用，粒子在磁场中做匀速圆周运动,(2)处理带电粒子在电场中的运动，用动能定理较为简单,(3)解题过程中要注意不要漏解,解析：,(1)由于电场力做功与路径无关，且点电荷从,a,点沿不同方向射出时到达,b,点时动能最大，说明在圆周上,b,点的电势最低，则过,b,点所作外接圆的切线为,b,点的等势线，又因为电场线总是与等势面相垂直，且由高等势面指向低等势面，故图中的,Ob,方向即为场强方向,设外接圆半径为,R,，由几何关系知,L,2,R,cos 30，由功能关系知电场力做功等于动能增量,E,k,Eq,(,R,R,sin 30)，解得,R,0.3 m，,E,18 N/C,(1)小球从,A,点出发时的初速度大小；,(2)磁感应强度,B,的大小,3,(2018江西红色七校模拟),如图所示，粒子源,O,可以源源不断地产生初速度为零的正离子同位素，即这些正离子带相同的电荷量,q,，质量却不相同所有的正离子先被一个电压为,U,0,的匀强加速电场加速，再从两板中央垂直射入一个匀强偏转电场，已知此偏转电场两板间距为,d,，板间电压为2,U,0,，偏转后通过下极板上的小孔,P,离开电场经过一段匀速直线运动后，正离子从,Q,点垂直于边界,AB,进入一正方形区域匀强磁场(磁感应强度为,B,，方向垂直于纸面向里)，不计正离子的重力及离子间的相互作用,(1)当正离子从,P,点离开偏转电场时，求,P,点和极板左端间的距离,L,以及此时的速度偏转角,.,(2)求质量为,m,的离子在磁场中做圆周运动的半径,R,.,(3)若质量为4,m,的离子垂直打在磁场边界,AD,的中点处，求能打在边界,AD,上的正离子的质量范围,谢,谢,观,看,1.人格的完善是本，财富的确立是末。,2、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。,2.即使没有月亮，心中也是一片皎洁。,15.孤独是空气，你呼吸着它而感觉到自己存在。,2、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。,14.投资知识是明智的，投资网络中的知识就更加明智。,17.成功与失败的分水岭，可以用这五个字来表达-我没有时间。,4.成功就是简单的事情不断地重复做。,14.使用双手的是劳工，使用双手和头脑的舵手，使用双手头脑与心灵的是艺术家，只有合作双手头脑心灵再加上双脚的才是推销员。“人”的结构就是相互支撑，“众”人的事业需要每个人的参与。,12.山不辞土，故能成其高;海不辞水，故能成其深!,18.如同磁铁吸引四周的铁粉，热情也能吸引周围的人，改变周围的情况。,3.别人永远对，我永远错，这样子比较没烦恼。,2、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。,12.从容不迫的举止，比起咄咄逼人的态度，更能令人心折。,3.今天我在这儿发现很多选手有这么一个趋势，数字张嘴就来，没有经过思考，没有经过真实的东西，要把自己真实的数字说出来。,14.那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。,12.原以为“得不到”和“已失去”是最珍贵的，可原来把握眼前才是最重要的。,3.没有人富有得可以不要别人的帮助，也没有人穷得不能在某方面给他人帮助。,8.只有不断找寻机会的人才会及时把握机会。,1.成功呈概率分布，关键是你能不能坚持到成功开始呈现的那一刻。,
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