第一部分专题三第七讲ppt课件

1、栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场专题三电场与磁场专题三电场与磁场第七讲带电粒子在电场、磁场中的基本运动第七讲带电粒子在电场、磁场中的基本运动栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场重点知识归纳重点知识归纳一、电场和磁场的比较一、电场和磁场的比较1两种场强的比较两种场强的比较栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场磁感应强度磁感应强度B电场强度电场强度E方向方向磁感线的切线方向，磁感线的切线方向，小磁针小磁针N极受力的方极受力的方向向电场线的切线方向，电场线的切线方向，正电荷受电场力的方正电荷受电场力的方向向物理意物理意义义描述磁场力的性质描述磁场力的性质描述电场

2、力的性质描述电场力的性质运算法运算法则则矢量运算法则矢量运算法则矢量运算法则矢量运算法则单位单位1 T1 N/(Am)1 N/C1 V/m栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场2.电场力、安培力、洛伦兹力的比较电场力、安培力、洛伦兹力的比较栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场 名称名称项目项目电场力电场力安培力安培力洛伦兹力洛伦兹力力的方向力的方向正电荷：与正电荷：与电场强度方电场强度方向一致向一致负电荷：与负电荷：与电场强度方电场强度方向相反向相反左手定则：左手定则：F安安与与I垂直，垂直，与与B垂直垂直F安安总垂直于总垂直于I与与B决定的平面决定的平面左手定则：左手定

3、则：F洛洛与与v垂直，垂直，与与B垂直垂直F洛洛总垂直于总垂直于v与与B决定的平面决定的平面栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场 名称名称项目项目电场力电场力安培力安培力洛伦兹力洛伦兹力作用效果作用效果对电荷做功，使运对电荷做功，使运动电荷直线加速或动电荷直线加速或偏转，电势能和动偏转，电势能和动能改变能改变改变导体棒的改变导体棒的运动状态；对运动状态；对导体棒做功，导体棒做功，实现电能和其实现电能和其他形式能的相他形式能的相互转化互转化只改变速度方只改变速度方向，不改变速向，不改变速度大小；洛伦度大小；洛伦兹力永远不对兹力永远不对运动电荷做功运动电荷做功应用应用直线加速器、示波直

4、线加速器、示波器器电流天平、电电流天平、电流表流表质谱仪、回旋质谱仪、回旋加速器、电磁加速器、电磁流量计、磁流流量计、磁流体发电机体发电机栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场二、带电粒子的二、带电粒子的“电偏转和电偏转和“磁偏转的比磁偏转的比较较比较比较内容内容垂直电场线进入匀强垂直电场线进入匀强电场电场(不计重力不计重力)垂直磁感线进入匀强垂直磁感线进入匀强磁场磁场(不计重力不计重力)受力受力情况情况电场力电场力FEqE，其，其大小、方向不变，与大小、方向不变，与速度速度v无关，无关，FE是恒是恒力力洛伦兹力洛伦兹力FBqvB，其大小不变，方向随其大小不变，方向随v而改变，而改变

5、，FB是变力是变力规律规律类平抛运动类平抛运动匀速圆周运动匀速圆周运动栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场比较比较内容内容垂直电场线进入垂直电场线进入匀强电场匀强电场(不计重不计重力力)垂直磁感线进垂直磁感线进入匀强磁场入匀强磁场(不不计重力计重力)运动运动轨迹轨迹抛物线抛物线圆或圆的一部圆或圆的一部分分栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场特别提醒：带电粒子在两种场中的运动特点由特别提醒：带电粒子在两种场中的运动特点由场的性质和电荷的受力情况决定，做题思路有场的性质和电荷的受力情况决定，做题思路有本质区别，在电场中的运动常

6、用动力学知识和本质区别，在电场中的运动常用动力学知识和功能关系求解，而在磁场中的运动，更多的应功能关系求解，而在磁场中的运动，更多的应用数学关系求解用数学关系求解栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场热点题型示例热点题型示例电场中的功能关系电场中的功能关系栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场3比较电势能大小的方法比较电势能大小的方法(1)公式法：公式法：Epq，其正负由，其正负由q和和的正负共同的正负共同决定决定(2)做功法：做功法：WEp，即电场力对电荷做正，即电场力对电荷做正功，其电势能减少，减少的电势能等于电场力功，其

7、电势能减少，减少的电势能等于电场力做的功；电场力对电荷做负功，其电势能增加做的功；电场力对电荷做负功，其电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力做的功，增加的电势能等于电荷克服电场力做的功栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (2019年高考山东卷年高考山东卷)如图如图71所示，在两等所示，在两等量异种点电荷的电场中，量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂为两电荷连线的中垂线，线，a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，三点所在直线平行于两电荷的连线，且且a和和c关于关于MN对称、对称、b点位于点位于MN上，上，d点位于两点位于两电荷的连线上以下判断正确的是电荷的连线上

8、以下判断正确的是()例例1栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场图图71栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场Ab点场强大于点场强大于d点场强点场强Bb点场强小于点场强小于d点场强点场强Ca、b两点间的电势差等于两点间的电势差等于b、c两点间的电势差两点间的电势差D试探电荷试探电荷q在在a点的电势能小于在点的电势能小于在c点的电势点的电势能能栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场【解析】在图中画出等量异种点电荷产生的电场【解析】在图中画出等量异种点电荷产生的电场的电场线分布情况，由电场线的疏密表示场强大小的电场线分布情况，由电场线的疏密表示场强大小可知可知EdEb

9、.故选项故选项A错误，错误， 选项选项B正确正确a、c两点两点关于关于MN对称，故对称，故UabUbc，选项，选项C正确沿电场正确沿电场线方向电势降低，所以线方向电势降低，所以ac，由，由Epq可知可知EpaEpc，故选项，故选项D错误错误【答案】【答案】BC栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场强化训练强化训练1(2019年高考山东理综卷年高考山东理综卷)某电场的某电场的电场线分布如图电场线分布如图72所示，下列说法正确的是所示，下列说法正确的是()图图72栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场Ac点电场强度大于点电场强度大于b点电场强度点电场强度Ba点电势高于点电势高于

10、b点电势点电势C若将一试探电荷若将一试探电荷q由由a点释放，它将沿电场线点释放，它将沿电场线运动到运动到b点点D若在若在d点再固定一点电荷点再固定一点电荷Q，将一试探电荷，将一试探电荷q由由a移至移至b的过程中，电势能减少的过程中，电势能减少栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场解析：选解析：选BD.c点所在处的电场线比点所在处的电场线比b点稀疏，所以点稀疏，所以EcEb，故选项，故选项A错误；沿电场线方向电势降低错误；沿电场线方向电势降低，所以，所以ab，故选项，故选项B正确；正确；a到到b的电场线是的电场线是曲线，试探电荷所受的电场力沿电场线的切线方曲线，试探电荷所受的电场力沿电

11、场线的切线方向，因此试探电荷不可能沿电场线由向，因此试探电荷不可能沿电场线由a运动到运动到b，故选项故选项C错误；将试探电荷错误；将试探电荷q由由a移至移至b的过程中的过程中，电场力做正功，电势能减少，故选项，电场力做正功，电势能减少，故选项D正确正确栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场 设示波管两个偏转电极的结构相同，长均设示波管两个偏转电极的结构相同，长均为为L、间距均为、间距均为d，且靠得很

12、近，两极板上的电压，且靠得很近，两极板上的电压均为均为U，如图，如图73所示设水平偏转极板的右端到所示设水平偏转极板的右端到荧光屏的距离为荧光屏的距离为s，荧光屏足够大，以它的中心为，荧光屏足够大，以它的中心为坐标轴原点，水平向里为坐标轴原点，水平向里为x正方向，竖直向上为正方向，竖直向上为y正方向那么质量为正方向那么质量为m、电荷量为、电荷量为q的电子从电子的电子从电子枪由静止出发，经高电压枪由静止出发，经高电压U0加速后，由两极板中加速后，由两极板中心进入偏转电极，最后射到荧光屏上的坐标是多心进入偏转电极，最后射到荧光屏上的坐标是多少？少？(说明：电子枪、偏转电极中心、荧光屏的中说明：电子

13、枪、偏转电极中心、荧光屏的中心在同一直线上提示：电子在心在同一直线上提示：电子在x、y方向的偏转方向的偏转互不影响互不影响)例例2栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场图图73栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场图图74栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场强化训练强化训练2(2019年高考福建卷年高考福建卷)反射式速调管是反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类振荡来产生

14、微波，其振荡原理与下述过程类似如图似如图75所示，在虚线所示，在虚线MN两侧分别存在着方两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静点由静止开始，在电场力作用下沿直线在止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往两点间往返 运 动 已 知 电 场 强 度 的 大 小 分 别 是返 运 动 已 知 电 场 强 度 的 大 小 分 别 是 E 12.0103 N/C和和E24.0103 N/C，方向如图所示，方向如图所示，带电微粒质量带电微粒质量m1.01020 kg，带电量，带电量q1.0109 C，A点距虚线点距虚线MN的距离的距离d11.0 c

15、m，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场图图75栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场(1)B点距虚线点距虚线MN的距离的距离d2；(2)带电微粒从带电微粒从A点运动到点运动到B点所经历的时间点所经历的时间t.栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场答案：答案：(1)0.5 cm(2)1.5108s栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场1带电粒子在磁场中的直线运动带电粒子在磁场中的直线运动分析带电粒子在磁场中的受力情况，抓住物体分析带电粒子在磁场中的受力情况，抓住物体做直线运动的

16、条件，即做直线运动的条件，即F与与v方向之间的夹角为方向之间的夹角为0或或180，用牛顿运动定律和运动学公式求，用牛顿运动定律和运动学公式求解解带电粒子在磁场中的运动带电粒子在磁场中的运动栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场3带电粒子在匀强磁场中运动的处理方法带电粒子在匀强磁场中运动的处理方法(1)粒子圆轨迹圆心的确定粒子圆轨迹圆心的确定若已知粒子的两个具体位置及通过某一位置时的若已知粒子的两个具体位置及通过某一位置时的速度方向，可在已知速度方向的位置作速度的垂线速度方向，可在已知速度方向的位置作速度的垂线，同时作两位置连线的中垂线，

17、两垂线交点就是圆，同时作两位置连线的中垂线，两垂线交点就是圆心心若已知粒子两个具体位置的速度方向，可分别作若已知粒子两个具体位置的速度方向，可分别作速度方向的垂线，两垂线的交点即为圆心速度方向的垂线，两垂线的交点即为圆心栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场4极值与临界问题的处理极值与临界问题的处理粒子在有界磁场中运动时，经常会有极值与临界粒子在有界磁场中运动时，经常会有极值与临界问题的出现核心是认真审读题目中的关键字词问题的出现核心是认真审读题目中的关键字词如：如：“刚好刚好”、“最大最

18、大(小小)”、“不离开或者不离开或者“不返回不返回等，由这些字词挖掘出隐含条件后，就按与其等，由这些字词挖掘出隐含条件后，就按与其他粒子在磁场中运动完全一样进行处理并且他粒子在磁场中运动完全一样进行处理并且“刚刚好穿出磁场边界的条件通常是带电粒子在磁场好穿出磁场边界的条件通常是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切，这一解题必用条件通中运动的轨迹与边界相切，这一解题必用条件通常是隐含的常是隐含的栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场例例3栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场图图76栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场(1)粒子粒子a射入区域射入区域时速度的大小；时速度的大小；(2)当当a离开区域离开区域时，时，a、b两粒子的两粒子的y坐标之差坐标之差【解析】【解析】(1)设粒子设粒子a在在内做匀速圆周运动的圆内做匀速圆周运动的圆心为心为C(在在y轴上轴上)，半径为，半径为Ra1，粒子速率为，粒子速率为va，运，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为动轨迹与两磁场区域边界的交点为P，如图，如图77所所示由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得示由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场图图77栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题三电场与磁场专题三电场与磁场栏目栏目导引导引专题