高考物理回归教材绝对考点突破一

1、1 .带电粒子在复合场中的常见运动形式：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，所处状态是静止或匀速直线运动状态；当带电粒子所受合外力只充当向心力时，粒子做匀速圆周运动；当带电粒子所受合外力变化且速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运 动.2 .注意电场力和洛伦兹力的特性：在电场中的电荷，不论其运动与否，都始终受电场力的作用；而磁场只对运动电荷且 速度方向与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力作用；电场力的大小，与电荷运动速度无关，其方向可与电场方向相同或相反；而洛伦兹力 的大小与电荷运动的速度有关，其方向始终既与磁场方向垂直，又与速度方向垂直，即垂直 于磁场和速度共同决定的平面；从力的作用效

2、果看，电场力既可以改变电荷运动速度的方向，也可以改变速度的大小; 而洛伦兹力仅改变电荷运动速度的方向，不能改变速度的大小；从做功和能量转化角度看，电场力对电荷做功，但与运动路径无关，能够改变电荷的 动能；而洛伦兹力对电荷永不做功，不能改变电荷的动能.3 .复合场中运动问题的基本思路：首先正确的受力分析，其次是场力（是否考虑重力，要视具体情况而定）弹力摩擦力； 正确分析物体的运动状态，找出物体的速度、位置及其变化特点，如出现临界状态，要分析 临界条件.要恰当地灵活地运用动力学的三大方法解决问题.规律方法例1如图所示，M N两平行金属板间存在着正交的匀强电场和 匀强磁场，一带电粒子（重力不计）从

3、O点以速度u沿着与两板平行 的方向射入场区后，做匀速直线运动，经过时间ti飞出场区；如果两板间只有电场，粒子仍以原来的速度从 O点进入电场，经过时间的t2飞出 电场；如果两板间只有磁场，粒子仍以原来的速度从O点进入磁场后，经过时间t 3飞出磁场，则ti、t2、t 3的大小关系为（AA. t 1 = t 2Vt 3B. t2>t1>t3C. t 1 = t2 = t 3D）, t 1>t 2 =13训练题如图所示，B为垂直于纸面向里的匀强磁场，小球带有不多的正电荷.让小球从水平、光滑、绝缘的桌面上的A点开始以初速度 uo向右运动，并落在水平地面上，历时t1,落地点距A点的水平距

4、离为S1.然后撤去磁场，让q x * x小球仍从A点出发向右做初速为 U。的运动，洛在水平地面上，历时t2,“C XXX 落地点距A点的水平距离为S2,则下列结论错误的是（ C ）1 x x-i"r- k k a1rA. S1>S2 B . 11>t 2-12 -C.两次落地速度相同D .两次落地动能相同【例2】一带电量为+q、质量为m的小球，从一倾角为0的光滑斜 面上由静止开始滑下.斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向外，如图所示.求小球在斜面上滑行的速度范围和最大距离.【解析】以小球为研究对象，分析其受力情况：小球受重力、斜面支持力及洛伦兹力作用.

5、沿斜面方向上，有 mgin 0 = ma在垂直于斜面方向上，有 FN+Ff 洛=mgcos8由F冷 = quB,知Ff洛随着小球运动速度的增大而增大.当Ff洛增大到使Fn=0时，小球将脱离斜面此时 Ff 洛=q u nB= mgpos 9 .所以：°m= mgC0s此即为小球在斜面上运动速度的最大值.qB所以：小球在斜面上滑行的速度范围是0W u & mgC0SqB小球在斜面上匀加速运动的最大距离为2s= m2amgcos 2()22qB _ mg cos2g sin2q2B2 sin训练题如图质量为 m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为“，小球A带正电，电量为 q,在杆上B

6、点处固定一个电量为 Q的正电荷.将 A由距B 竖直高度为H处无初速释放，小球 A下滑过程中电量不变，不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中，已知静电力常量k和重力加速度g.(1) A球刚释放时的加速度是多大?(2)当A球的动能最大时，A球与B点的距离多大?答案：(1) a=gsin a -kQqsin 2 a/mH2(2) s= (kQq/mgsin a) 1/2【例3】在如图所示的空间区域里，y轴左方有一匀强电场，场强方向跟y轴负方向成30。角，大小为E = 4. 0X105N/C, y轴右方有一垂直纸面的匀强磁场，有一质子以速度 u 0 = 2. 0X 106m/s由x轴上A点(OA=

7、10cm )第 一次沿轴正方向射入磁场，第二次沿x轴负方向射入磁场，回旋后都垂直射入电场，最后又进入磁场，已知质子质量 m为1.6X10,27kg, 求：(1 )匀强磁r场的磁感应强度；(2)质子两次在磁场中运动的时间之比;(3)质子两次在电场中运动的时间各为多少.二【解析】(1)如图所示，设质子第一、第二次由B、C两点分别进入电场，轨迹圆心分别为O和Q.所以：sin30 = 等 R = 2 x OA ,由 B = mR0 = 0.1T , 得.(2)从图中可知，第一、第二次质子在磁场中转过的角度分。tr ti 0 17力1J为 210 和 30 ，则二=1 20 21(3)两次质子以相同的速

8、度和夹角进入电场，所以在电场中 运动的时间相同.由 x = uot 和 y =* q-x t2以及 tan30 ° =- 2 my由以上解得t =窄；"0 = V3xio-7s. q能力训练1.空间存在相互垂直的匀强电场 E和匀强磁场B,其方向如图所 本.一带电粒子+q以初速度u o垂直于电场和磁场射入， 则粒子在场中的运动 情况可能是 (AD )A.沿初速度方向做匀速运动B.在纸平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动C.在纸平面内做轨迹向下弯曲的匀变速曲线运动D.初始一段在纸平面内做轨迹向下(向上)弯曲的非匀变速曲线运动2 .如图所不，质量为 m带电量为+q的带电粒子，.以初速

9、度u o垂直进 入相互正交的匀强电场 E和匀强磁场B中，从P点离开该区域，此时侧向位 移为s,粒子重力不计则 (AC )A.粒子在P点所受的磁场力可能比电场力大B.粒子的加速度为(qE-q u oB) / mC.粒子在P点的速率为2 2qsEo mD.粒子在P点的动能为 mu o2/2- qsE3.如图所示，质量为 m,电量为q的正电物体，在磁感强度为R方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为的水平面向左运动，物体运动初速度为xA.物体的运动由u减小到零所用的时间等于mu /(1 (mg+quB)B.物体的运动由 u减小到零所用的时间小于mu /(1 (mg+quB)C.若另加一个电场强度

10、为(1 (mg+q°B)/q、方向水平向左的匀强电场,物体做匀速运动D.若另加一个电场强度为（ mg_quB） /q、方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速运动4.如图已知一质量为 m的带电液滴，经电压 U加速后水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中（E、B已知），液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，则（C ）A.液滴在空间可能受 4个力作用B.液滴一一定带正电C.液滴做圆周运动的半径 r 12UEb g5.如图所示，有一个足够大的倾角为e的光滑绝缘斜面体。在空间加上一个垂直于斜面的，匀强磁场，磁感应强度为 B, 一个质量为 m带电量为+ q的小球，以初速度 vo沿斜面向上运动，

11、经过一段时间后，发现小球的速度大小仍然为 v。，但方向相反；现将匀强磁场撤去，换成一个平行于 be向里的水平匀强电场，场强大小为E,若小球仍以初速度 v。沿斜面向上运动，求经过同样的时间后小球的速度大小。（小球的重力与所受电=场力、洛伦兹力相比较，忽略不计）答案：当加一个垂直于斜面的匀强磁场时，带电小球将在斜面内做匀速圆周运动，设半径为r,周期为T。由牛顿第二定律：qvoB= mv2/r而 T= 2jir/v。所以：T= 2jim/qB由题意，当小球.反向时经历的时间为：t =nT/2 =njm/qB （其中n=1、3、5） 当撤去磁场换成电场时，小球在电场力和斜面的弹力作用下，沿斜面向上做匀

12、加速直线运动，贝U： qEcos 0 =ma得：aqE cos mD.液滴在场中运动时总动量不变经历时间t的速度大小：v=at = n Ecos （其中n= 1、3、5）B6.如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场.磁感应强度为B,方向水平并垂直纸面向外.一质量为m带电量为一q的带电微粒在此区域恰好作速度大小为u的匀速圆周运动.（重力加速度为g）”（1）求此区域内电场强度的大小和方向；*>（2）若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水.产平方向成45。，如图所示.则该微粒至少须经多长时间运动到距地面 最tWj点？最局点距地面多局？（3）在（2）问中微

13、粒又运动 P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少答案：(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡,因此mg=Eq解得：E mg q方向竖直向下(2)粒子作匀速圆周运动，轨道半径为R如图所示。qBv2 v mR45°最高点与地面的距离为:HmH R(1cos45 )mv解得：Hm H (1Bq22)该微粒运动周期为:2 mBq运动到最高点所用时间为:t 8T3 m4Bq(3)设粒子升高度为h,由动能定理得:012mgh Eqhcot45 - 0- - mv解得:2mv二2 (mg Eq) 4g微粒离地面最大高度为:4g

14、(2)在x<0的区域所加电场大小和方向。7.如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B,在x>0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场，场强的大小为E, 一个带正电的小球经过图中 x轴上的A点，沿着与水平方向成8 =300角的斜向下直线做匀速运动，经过y轴上的B点进入x<0的区域，要使小球进入 x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需在x<0区域内另加一匀强电场。 若带电小球做圆周运动通过轴上的C点，且OA=OC设重力加速度为 g,求: (1)小球运动速率的大小。(3)小球从B点运动C点所用时间及 OA的长度。答

15、案：(1)油滴从A运动到B的过程中，油滴受重力、电场力和洛仑兹力作用而处于平衡状态，由题设条件知:sin300Bqv所以油滴的运动速率为:2E vB(2)油滴在x<0的区域作匀速圆周运动，则油滴的重力与所受的电场力平衡，洛仑兹力提供油滴作圆周运动的向心力。所以：mg qE，又tan300 -qE所以E/ a/3e方向竖直向上(3)如右图所示，连接 BC,过B作AB的垂线交x0 =300,所以在 ABO 中，/ aOb=60°,又OCB= =300,所以/ CB&300, OC=OB,则O为油滴作圆周运动的圆心。设油滴作圆周运动的半径为R,周期为则Oc=Ob=R且：Rmv

16、IBq网由于/ COB=120°, Bq1 2 m3 Bq1油滴从B运动到C的时间为t1 -T3又/ Obo=30所以 Oo=LOb=Lr 22所以 OC=R+1 R= 3 R 22一 3即 OA= R23mv2Bq2 3 E 八 3 3E23BqOAB2g8 .如图，倾角0为30°的绝缘正方形斜面abcd,边长为2m,有一质量为件0.01kg,带电量q= J2 10 4 C的小滑块，与斜面间的动摩擦因数6=上6 ,整个.装置处在垂直于斜6面向上的匀强磁场中， 磁场的磁感应强度为 0.4T ,滑块在 的初速度，g取10m/s2。要厂使滑块由a点沿直线运动到达 匀强电场？a点具有沿ac方向、大小v=