高考物理一轮复习 波的形成与传播课件 (32)

1、 如图所示，在如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于电场的方向平行于y轴向下；在轴向下；在x轴和第四象限的射轴和第四象限的射线线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到轴射入电场。质点到达达x轴上轴上A点时，速度方向与点时，速度方向与x轴的夹角轴的夹角 ，A点与原点与原点点O的距离为的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于接着，质点进入磁场，并垂直于OC

2、飞离磁场飞离磁场 。不计重力影响。若不计重力影响。若OC与与x轴的夹轴的夹角为角为 ，求，求1）粒子在磁场中运动速度的大小：）粒子在磁场中运动速度的大小：2）匀强电场的场强大小。）匀强电场的场强大小。在平面直角坐标系在平面直角坐标系xOy中，第中，第I象限存在沿象限存在沿y轴负轴负方向的匀强电场，在第方向的匀强电场，在第IV象限存在垂直于坐标平象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为一质量为m、电荷量为电荷量为q的带正电的粒子从的带正电的粒子从y轴正半轴上的轴正半轴上的M点点以速度以速度v0垂直于垂直于y轴射入电场，经轴射入电场，经x轴上的轴

3、上的N点与点与x轴正方向成轴正方向成 60 角射入磁场，最后从角射入磁场，最后从y轴负半轴轴负半轴上的上的P点垂直于点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求：子重力，求：（1）M、N两点间的两点间的电势差电势差UMN；（2）粒子在磁场中运动粒子在磁场中运动的轨道半径的轨道半径r；（3）粒子从粒子从M点运动到点运动到P点的总时间点的总时间t。 如图所示，在坐标系如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿的第一象限中存在沿y轴轴正方向的匀速磁场，场强大小为正方向的匀速磁场，场强大小为E。在其它象限中在其它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。存在匀强磁场，

4、磁场方向垂直于纸面向里。A是是y轴上的一点，它到坐标原点轴上的一点，它到坐标原点O的距离为的距离为h；C是是x轴轴上的一点，到上的一点，到O的距离为的距离为L。一质量为一质量为m，电荷量电荷量为为q的带负电的粒子以某一初速度沿的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从轴方向从A点点进入电场区域，继而通过进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域。并再点进入磁场区域。并再次通过次通过A点，此时速度方向与点，此时速度方向与y轴正方向成锐角。轴正方向成锐角。不计重力作用。试求：不计重力作用。试求：粒子经过粒子经过C点速度的大小点速度的大小和方向；和方向；磁感应强度的大小磁感应强度的大小B。 模型一：模型一：

5、电场电场衔接衔接磁场磁场对复合场问题的分类对复合场问题的分类 按复合形式的不同分按复合形式的不同分（1）偏转电场衔接匀强磁场）偏转电场衔接匀强磁场24（18分）如图所示，在分）如图所示，在y0的空间中存在匀强电的空间中存在匀强电场，场强沿场，场强沿y轴负方向；在轴负方向；在y0的空间中，存在匀强磁的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为平面（纸面）向外。一电量为q、质量为质量为m的带正电的运动粒子，经过的带正电的运动粒子，经过y轴上轴上yh处的点处的点P1时速率为时速率为v0，方向沿方向沿x轴正方向；然后，经过轴正方向；然后，经过x轴上轴上x2h处的处

6、的 P2点进入磁场，并经过点进入磁场，并经过y轴上轴上y-2h处的处的P3点。点。不计重力。求不计重力。求（l）电场强度的大小。电场强度的大小。（2）粒子到达）粒子到达P2时速度的大小和方向。时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。）磁感应强度的大小。yxP1P2P30 如图所示，在第一象限有一均强电场，场强大小为如图所示，在第一象限有一均强电场，场强大小为E E，方方向与向与y y轴平行；在轴平行；在x x轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为垂直。一质量为m m、电荷量为电荷量为- -q(q0)q(q0)的粒子以平行于的粒子以平行于x x轴轴

7、的速度从的速度从y y轴上的轴上的P P点处射入电场，在点处射入电场，在x x轴上的轴上的Q Q点处进入磁点处进入磁场，并从坐标原点场，并从坐标原点O O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与与y y轴交于轴交于M M点。已知点。已知OP= , OP= , 。不计重力。求不计重力。求（2 2）粒子从）粒子从P P点运动到点运动到M M点所用的时间。点所用的时间。 llOQ32（1 1）M M点与坐标原点点与坐标原点O O间的距离；间的距离；如图甲所示，建立如图甲所示，建立OxyOxy坐标系，两平行极板坐标系，两平行极板P P、Q Q垂直于垂直于y y轴且关于轴且关于

8、x x轴对称，极板长度和板间距均为轴对称，极板长度和板间距均为l l，第一四象限有磁场，方向垂直第一四象限有磁场，方向垂直于于OxyOxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x x轴间右连接发射质量为轴间右连接发射质量为m m、电量为电量为+ +q q、速度相同、重力不计的带电粒子在速度相同、重力不计的带电粒子在0303t t0 0时间内两板时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知已知t=0t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在时刻进入两板间的带电粒子恰好在t t0 0时，刻经极板边缘射时，刻经极板边缘

9、射入磁场。上述入磁场。上述m m、q q、l l、t t0 0、B B为已知量。（不考虑粒子间相互影响为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）及返回板间的情况）（1 1）求电压）求电压U U的大小。的大小。（2 2）求）求 t t0 0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。最短时间。 12如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于轴正方向，磁场

10、方向垂直于xy平面（纸面）向外，电平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与磁场与 撤除前的一样一带正电荷的粒子从撤除前的一样一带正电荷的粒子从P(x0，yh)点以一定的速度平行于点以一定的速度平行于x轴正向入射这时若只轴正向入射这时若只有磁场，粒子将做半径为有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动：若同时存在的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动现在，只加电场，电场和磁场，粒子恰好做直线运动现在，只加电场，当粒子从当粒子从P点运动到点运动到xR0平面（图中虚线所示）时，平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同

11、时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与与x轴交于轴交于M点不计重力求：点不计重力求：（2）M点的横坐标点的横坐标xM OhyPR0Mx粒子到达粒子到达xR0平面时速度方向平面时速度方向与与x轴的夹角以及粒子到轴的夹角以及粒子到x轴的距离；轴的距离；如图所示，在如图所示，在xOy平面上内，平面上内，x轴上方有轴上方有磁感应强度为磁感应强度为B，方向垂直方向垂直xOy平面指向平面指向纸里的匀强磁场，纸里的匀强磁场， x轴下方有场强为轴下方有场强为E、方向沿方向沿y 轴负方向的匀强磁场，现将一质轴负方向的匀强磁场，现将一质量为量为m，电量为电量为e 的电子，

12、从的电子，从y 轴上轴上M点点由静止释放，要求电子进入磁场运动可通由静止释放，要求电子进入磁场运动可通过过 x 轴上的轴上的P点，点，P点到原点点到原点的距离为的距离为L， 求：求：M点到原点点到原点O的距离的距离y要要满足的条件满足的条件.yExBOPe-M,3 , 2 , 1,8222nmEneLB模型一：模型一：电场电场衔接衔接磁场磁场对复合场问题的分类对复合场问题的分类 按复合形式的不同分按复合形式的不同分（2）加速电场衔接匀强磁场）加速电场衔接匀强磁场（1）偏转电场衔接匀强磁场）偏转电场衔接匀强磁场如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极如图所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接

13、地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c、d，外筒的半径为外筒的半径为r0，在圆筒之外的足够在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感强度的大小为度的大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为间的区域内有沿半径向外的电场。一质量为m，带电量为带电量为+q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的的S出发，初速为零，如果该粒子经过一段时间的运出发，初速为零，如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到动之后恰好又回到

14、出发点出发点S，则两电极之间的电则两电极之间的电压压U应是多少？应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）（不计重力，整个装置在真空中）O+q SadcbO+q SadcbqUmv212qBvRvm20rR 2mBqrU220质量质量m、电量电量+q粒子在环中做半径粒子在环中做半径R的圆周运动的圆周运动. 带孔极板带孔极板A、B原来电势都为零原来电势都为零, 每当粒子飞经每当粒子飞经A板时板时, A板电势升高为板电势升高为+U, B板电势仍保持为零板电势仍保持为零, 粒粒子在两板间电场中得到加速子在两板间电场中得到加速. 每当粒子离开每当粒子离开B板时板时, A板电势又降为零板电势又降为零. 粒

15、子绕行半径不变粒子绕行半径不变 (1) 设设t=0时时粒子静止在粒子静止在A板小孔处板小孔处, 求粒子绕行求粒子绕行n 圈回到圈回到A板板时获得的总动能时获得的总动能En .(2) 求粒子绕行第求粒子绕行第n 圈时的磁感应强度圈时的磁感应强度Bn.(3) 求粒子绕行求粒子绕行n 圈所需的总时间圈所需的总时间tn (极板间距远小于极板间距远小于R).(4) 在粒子绕行的整个过程中在粒子绕行的整个过程中, A板板电势是否可以始终保持为电势是否可以始终保持为+U? 为什么为什么?n0OBAR+U A Ud模型二：模型二：磁场磁场衔接衔接磁场磁场对复合场问题的分类对复合场问题的分类 按复合形式的不同分

16、按复合形式的不同分如图所示如图所示,在一个圆形区域内在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形为边界的两个半圆形区域区域、中中, A2A4与与A1A3的夹角为的夹角为60,一质量为一质量为m、带电量为带电量为+q的粒子以某一速度从的粒子以某一速度从区的边缘点区的边缘点A1处沿与处沿与A1A3成成30的方向射入磁场的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心的方向经过圆心O进入进入区区,最后再从最后再从A4处射出磁场处射出磁场.已已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为知

17、该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求求区和区和区中磁感应强度的大小区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力忽略粒子重力)A1A2A3A4O6030在在y y0 0，0 0 x xa a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y y0 0，x xa a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为度大小均为B B。在在O O点有一处小孔，一束质量为点有一处小孔，一束质量为m m、带电量为带电量为q q（q q0 0）的粒子沿的粒子沿x x轴经小孔射入磁场，最后扎在竖直和水平荧光屏轴经小孔射入磁场，最

18、后扎在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在的各种数值。已知速度最大的粒子在0 0 x xa a的区域中运动的时的区域中运动的时间与在间与在x xa a的区域中运动的时间之比为的区域中运动的时间之比为2525，在磁场中运动的总，在磁场中运动的总时间为时间为7 7T/12T/12，其中其中T T为该粒子在磁感应强度为为该粒子在磁感应强度为B B的匀强磁场中作的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围. . O a x y

19、 ?特点：特点：1.两圆心与拐点在一条直线上两圆心与拐点在一条直线上2. 界线交点处速度与界限夹角都界线交点处速度与界限夹角都相等相等模型三：模型三：电场电场衔接衔接电场电场对复合场问题的分类对复合场问题的分类 按复合形式的不同分按复合形式的不同分模型四：模型四：电场电场和和磁场磁场混交混交对复合场问题的分类对复合场问题的分类 按复合形式的不同分按复合形式的不同分如图甲，如图甲，MN为竖直放置的荧光屏，为竖直放置的荧光屏，O为中点，为中点，OO与荧光屏垂直，长度为与荧光屏垂直，长度为L在在MN的左侧存在水平向的左侧存在水平向里的匀强电场里的匀强电场E乙图是从左边荧光屏的平面图，建乙图是从左边荧

20、光屏的平面图，建立直角坐标系一束立直角坐标系一束m、+q 的粒子以相同初速的粒子以相同初速v0 从从O点沿点沿OO 方向射入电场区域方向射入电场区域. （1）若再在）若再在MN左侧左侧加一匀强磁场，使荧光屏上的亮点恰位于加一匀强磁场，使荧光屏上的亮点恰位于O ，求磁感，求磁感应强度应强度B 的大小和方向的大小和方向yxOA乙乙E甲甲MNOLvOL33y （2）如果）如果B 的大小不变，但方的大小不变，但方向变为与电场方向相同，则荧向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中光屏上的亮点位于图中A 点，已点，已知知A点的纵坐标为点的纵坐标为 求：求： A点横坐标的数值点横坐标的数值在场强为在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为的水平匀强磁场中，一质量为m、带、带正电正电q的小球在的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所点静止释放，小球的运动曲线如图所示