（全国通用）2016高考物理二轮复习 专题三 第8讲 带电粒子在复合场中的运动课件

1、第8讲带电粒子在复合场中的运动1.(2014全国大纲卷，25)如图1所示，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面(xOy平面)向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向。在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v0的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d，0)点图1沿垂直于x轴的方向进入电场。不计重力。若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为，求：(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值； (2)该粒子在电场中运动的时间。2.(2015福建理综，22)如图2，绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸

2、面向外，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h，重力加速度为g。图2(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC；(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vP。主要题型：选择题、计算题知识热点(1)带电粒子在组合复合场中的受力分析及运动分析。(2)带

3、电粒子在叠加复合场中的受力分析及运动分析。近三年新课标全国卷中没有考查带电粒子在复合场中的运动，预计2016年出题的几率很大。思想方法(1)模型法(2)类比法(3)整体法、隔离法(4)合成法、分解法(5)对称法考向一带电粒子在组合场中的运动核心知识 电偏转磁偏转 规律方法1.做好“两个区分”(1)正确区分重力、电场力、洛伦兹力的大小、方向特点及做功特点。(2)正确区分“电偏转”和“磁偏转”的不同。2.抓住“两个技巧”(1)按照带电粒子运动的先后顺序，将整个运动过程划分成不同特点的小过程。(2)善于画出几何图形处理几何关系，要有运用数学知识处理物理问题的习惯。图3上的A点垂直x轴射入电场，OA0

4、.2 m，不计粒子的重力。(1)求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；(2)若要使粒子不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值范围(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)。(1)粒子的初速度v0；(2)电场强度E的大小；(3)粒子从A到M点的时间t。图41.运动过程的分解方法(1)以“场”的边界将带电粒子的运动过程分段；(2)分析每段运动带电粒子的受力情况和初速度，判断粒子的运动性质；(3)建立联系：前、后两段运动的关联为带电粒子过关联点时的速度；(4)分段求解：根据题设条件，选择计算顺序。2.周期性和对称性的应用相邻场问题大多具有周期性和对称性，解题时一是要充分利用其特点画出带电粒子的运动轨迹

5、，以帮助理顺物理过程；二是要注意周期性和对称性对运动时间的影响。考向二带电粒子在叠加复合场中的运动核心知识规律方法1.带电粒子在复合场中运动的处理方法(1)弄清复合场的组成特点。(2)正确分析带电粒子的受力及运动特点。(3)画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律。2.结论若在叠加场中粒子做直线运动，则一定是做匀速直线运动，重力、电场力和洛伦兹力的合力为零。1.如图5所示，在空间中O点放一质量为m，带电荷量为q的微粒，过O点水平向右为x轴，竖直向下为y轴，MN为边界线，上方存在水平向右的匀强电场E，下方存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场。OMh，若从静止释放此微粒，微粒一直沿直

6、线OP穿过此区域，60。若在O点给它一沿x方向的初速度v0，它第一次经过MN时，与MN交于C点。电场强度E和E大小未知，重力加速度为g。求：(1)C点的坐标；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。图8图5(1)粒子刚从发射器射出时的初速度及粒子发射器P的横坐标x；(2)粒子从粒子源射出到返回第象限上升到最高点所用的总时间。图6答案见解析关注几场叠加，构建运动模型，优选规律解题第1步：受力分析，关注几场叠加磁场、重力场并存，受重力和洛伦兹力；电场、磁场并存(不计重力的微观粒子)，受电场力和洛伦兹力；电场、磁场、重力场并存，受电场力、洛伦兹力和重力。第2步：运动分析，典型运动模型构建受力平衡的匀速直

7、线运动，受力恒定的匀变速直线运动，受力大小恒定且方向指向圆心的匀速圆周运动，受力方向变化复杂的曲线运动等。第3步：选用规律，两种观点解题带电体做匀速直线运动，则用平衡条件求解(即二力或三力平衡)；带电体做匀速圆周运动，应用向心力公式或匀速圆周运动的规律求解；带电体做匀变速直线或曲线运动，应用牛顿运动定律和运动学公式求解；带电体做复杂的曲线运动，应用能量守恒定律或动能定理求解。高频考点八带电粒子在交变电磁场中的运动问题1.思路2.方法技巧带电粒子在交变电、磁场中的运动分析方法(1)仔细分析并确定各场的变化特点及相应的时间，其变化周期一般与粒子在电场或磁场中的运动周期相关联。有一定的联系，应抓住变

8、化周期与运动周期之间的联系作为解题的突破口。(2)必要时，可把粒子的运动过程还原成一个直观的运动轨迹草图进行分析。(3)把粒子的运动分解成多个运动阶段分别进行处理，根据每一阶段上的受力情况确定粒子的运动规律。(20分)如图7甲所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图乙所示)，电场强度的大小为E0，E0表示电场方向竖直向上。t0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d、E0、m、v、g为已知量。图7(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；(2)求电场变化的周期T；(3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。审题流程第一步：抓住关键点获取信息答案见解析图8(1)求电荷进入磁场时的速度大小；(2)求图乙中t2105 s时刻电荷与P点的距离。解析(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，则：Eqma(2分)v0at0(2分)代入数据解得v0104 m/