主题一 带电粒子在组合场中的运动

带电粒子在复合场中的运动专题十一带电粒子在复合场中的运动在高考命题中主要集中在带电粒子在组合场、叠加场、交变场中的运动问题以及带电粒子在三种场中的科技应用问题，试题难度中等偏上，甚至作为压轴题考查。单独命题多以计算题的形式呈现。针对本专题的高考命题特点，二轮复习时除了掌握基本知识和基本规律之外，还应注意与动力学知识的融会贯通，很多题目是“电学搭台，力学唱戏”。另外对于新情境题目，要强化有效信息的提炼和建模能力，对于多过程的复杂计算题目，要善于分阶段进行受力分析和运动分析。本专题共设计3个教学主题，建议用时3课时主题一带电粒子在组合场中的运动[典例示法·建模型]1．带电粒子在组合场中的运动类型及求解方法2．带电粒子在组合场中运动问题的解题步骤明性质要清楚场的性质、强弱、方向、范围等定运动带电粒子在通过不同的场区时，由受力情况确定粒子在不同区域的运动情况画轨迹正确画出粒子在场中运动轨迹示意图用规律根据区域和规律的不同，将粒子的运动分为几个阶段，对不同阶段选择合适的规律处理找关系要明确带电粒子在通过不同场区的交界处时速度大小和方向上的关系：前一个区域的末速度往往是后一个区域的初速度续表从yOz平面第三象限内距y轴为L的点A以一定速度出射，速度方向与z轴正方向夹角为β，在yOz平面内运动一段时间后，经坐标原点O沿z轴正方向进入磁场Ⅰ。不计离子重力。带电粒子在组合场中的运动问题一般具有多过程的特点，解决此问题常采用以粒子运动的轨迹为主线，将多过程拆解成一个个单过程，然后针对每个过程来研究受力情况和运动情况，特殊关注临界值、多解等情况。如本题可拆解成以下几个过程：(1)离子甲在匀强电场中做类斜抛运动。可用运动的合成与分解的观点来解决。[解题建模][解题观摩](1)如图所示，当离子甲在电场中运动时，根据运动的合成与分解得考法1带电粒子的“电加速——磁偏转”运动1．(多选)如图所示，比荷相同的不同离子按一定的时间间隔从离子源“飘”出，无初速地进入加速电压的大小、正负可调的加速电场，加速后从P点沿垂直对角线ac方向进入正方形磁场区域，正方形abcd竖直放置，对角线ac处于竖直方向，P为ab边的中点，磁场的磁感应强度为B，在a、b、c、d四个顶点均放置一个离子接收器，则下列说法中正确的是(

)[考法全训·用模型]A．在a点的接收器有可能接收到负离子B．不论怎样调节加速电压U，b点接收器都不可能接收到任何离子C．负离子在磁场中运动的时间一定比正离子长D．调节加速电压U，一定可以使d点接收器接收到负离子答案：BD解析：根据左手定则可判断，离子带正电时，在P点洛伦兹力向上，粒子往上偏转，反之离子带负电，则往下偏转，速度不同，则离子做匀速圆周运动的半径大小不同，如图所示，故带负电的离子不可能从a点离开，A错误；带负电的离子从de边离开时速度方向的偏转角最大为45°，根据几何关系可知速度与ad边相切点一定在ad的延长线上，即改变速度大小一定可以使d点接收器接收到负离子，D正确。2．(2023·海南高考)(多选)如图所示，质量为m、带电荷量为＋q的点电荷，从原点以初速度v0射入第一象限内的电磁场区域，在0<y<y0、0<x<x0(x0、y0为已知)区域内有竖直向上的匀强电场，在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，控制电场强度(E值有多种可能)，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到接收器MN上，则(

)考法2带电粒子的“电偏转—磁偏转”问题答案：AD

3．如图甲所示，在三维坐标系Oxyz中，0<x<d的空间内，存在沿y轴正方向的匀强电场，x>d的空间内存在沿x轴正方向的匀强磁场，荧光屏垂直x轴放置，其中心C位于x轴上并且荧光屏可以沿x轴水平移动。从粒子源不断飘出电荷量为q、质量为m的带正电粒子，加速后以初速度v0沿x轴正方向经过O点，经电场进入磁场后打在荧光屏上。已知粒子刚进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角θ＝60°，忽略粒