（全国通用）2018年高考物理二轮复习 赢取满分策略3“情境示意一目了然”学案

赢取满分策略“情境示意，一目了然”满 分 策 略认真阅读题目、分析题意、搞清题述物理状态及过程，并用简图(示意图、运动轨迹图、受力分析图、等效图等)将这些状态及过程表示出来，以展示题述物理情境、物理模型，使物理过程更为直观、物理特征更加明显，进而快速简便解题。【模拟示例】 (2017合肥二模)如图8所示，直线yx与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B1，直线xd与yx间有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E1.0104 V/m，另有一半径R1.0 m 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B20.20 T，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线xd和x轴均相切，且与x轴相切于S点。一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域B1，且第一次进入磁场B1时的速度方向与直线yx垂直。粒子速度大小v01.0105 m/s，粒子的比荷为5.0105 C/kg，粒子重力不计。求：图8(1)坐标d的值；(2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B1应满足的条件。满分指导“抽象思维”“形象思维”(1)“一带负电的粒子从S点沿y轴进入圆形磁场区域”在磁场B2中，由qB2v0，得r1 mR(2)“经过且第一次进入磁场B1时速度方向与直线yx垂直”由(1)可知粒子进入电场做“类平抛运动”(3)“要使粒子无法运动到x轴的负半轴”规范解答(1)带电粒子在匀强磁场B2中运动，由牛顿第二定律得qB2v0，解得r1 mR粒子进入匀强电场以后，做类平抛运动，设水平方向的位移为x1，竖直方向的位移为y1，则水平方向：x1v0t2竖直方向：y1att2其中：a，联立解得x12 m，y11 m带电粒子运动轨迹如图所示：由几何关系得dRy1x14 m。(2)设当匀强磁场磁感应强度为B3时，粒子从电场垂直边界进入匀强磁场后，轨迹与y轴相切，粒子将无法运动到x轴负半轴，此时粒子在磁场中运动半径为r1，运动轨迹如图所示：由几何关系得r1r1dx1解得r1(42) m由牛顿第二定律得qB3v0解得B30.24 T。设当匀强磁场磁感应强度为B4时，粒子垂直打在y轴上，粒子将无法运动到x轴负半轴，粒子在磁场中运动半径为r2，由如图所示几何关系得r2dx12 m由牛顿第二定律得qB4v0解得B40.11 T综上所述，要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B1应满足的条件是0B10.11 T或B10.24 T。答案(1)4 m(2)0m乙；丙受力平衡，有m丙gqEqvB，解得m丙m甲，选项B正确；甲静止，不受洛伦兹力，电场力和重力相平衡，所以仅撤去磁场仍然静止，选项C错误；仅撤去电场，乙和丙除受洛伦兹力外，还受竖直向下的重力作用，速度将增大，洛伦兹力的大小和方向随速度的大小和方向变化而变化，不可能做匀速圆周运动，选项D错误。答案AB二、非选择题6.(2017河南周口期末)如图6所示，在光滑绝缘水平桌面内建立xOy坐标系，在第象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与x轴负方向的夹角45。在第象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板C1、C2，两板间距为d10.6 m，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在y轴上，板C1与x轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔M，小孔M离坐标原点O的距离为L0.72 m。在第象限垂直于x轴放置一块平行于y轴且沿y轴负方向足够长的竖直平板C3，平板C3在x轴上垂足为Q，垂足Q与原点O相距d20.18 m。现将一带负电的小球从桌面上的P点以初速度v04 m/s垂直于电场方向射出，刚好垂直于x轴穿过C1板上的M孔，进入磁场区域。已知小球可视为质点，小球的比荷20 C/kg，P点与小孔M在垂直于电场方向上的距离s m，不考虑空气阻力。求：图6(1)匀强电场的场强大小；(2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板C3上，求磁感应强度的取值范围。解析(1)小球在第象限内做类平抛运动有：sv0t，atv0tan 由牛顿第二定律有：qEma代入数据解得：E8 V/m。(2)设小球通过M点时的速度为v，由类平抛运动规律：v8 m/s小球垂直磁场方向进入两板间做匀速圆周运动，轨迹如图，由牛顿第二定律有：qvBm，得：B小球刚好不与C2相碰时磁感应强度最小，设为B1，此时粒子的轨迹如图线b所示，偏转半径为R1由几何关系得：R1d1，解得：B1 T小球刚好能打到Q点磁感应强度最强，设为B2，此时小球的轨迹如图线a所示，偏转半径为R2由几何关系有：解得：R20.4 mB21 T综合得磁感应强度的取值范围：TB1 T。答案(1)8 V/m(2) TB1 T7.如图7所示，空间区域、内存在匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为磁场区域的理想边界，区域高度为d，区域的高度足够大。匀强电场方向竖直向上；、区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外。一个质量为m，电荷量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电磁场区域后，恰能做匀速圆周运动。已知重力加速度为g。图7(1)试判断小球的电性并求出电场强度E的大小；(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，在图中作出小球的运动轨迹；求出释放点距MN的高度h；并求出小球从开始释放到第一次回到O点所经历的时间t；(3)试讨论h取不同值时，小球第一次穿出区域的过程中电场力所做的功W。解析(1)带电小球进入电磁场区域后，恰能做匀速圆周运动，则电场力与重力等大反向，小球带正电，有qEmg得E。(2)带电小球在进入叠加场区域前做自由落体运动，有：mghmv2，带电小球在叠加场中做匀速圆周运动，有：qvBm，由于带电小球在、两个区域运动过程中，q、v、B、m的大小不变，故三段轨迹圆弧的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，轨迹如图(a)所示。图(a)由几何关系知：R解得：h从小球开始释放到回到O点，运动时间由两部分组成，一部分为在叠加场区域外运动的时间，t12；一部分为在叠加场区域内运动的时间，t2总时间tt1t22。(3)当带电小球在区域做圆周运动的圆弧与PQ相切时，运动轨迹如图(b)所示，图(b)小球做圆周运动的半径Rd解得对应高度：h0讨论：当hh0时，小球进入区域的速度较小，半径较小，不能进入区域，由边界MN第一次穿出区域，此过程中电场力做功W0；当hh0时，小球进入区域后由边界PQ第一次穿出磁场区域进入区域，此过程中电场力做功WqEdmgd。答案(1)(2)(3)hh0时：W0；hh0时：Wmgd- 10 -