高中物理二轮总复习 带电粒子茌复合场中的运动教案.docx

1、高中物理二轮总复习 带电粒子茌复合场中的运动教案2019-2020年高中物理二轮总复习 带电粒子茌复合场中的运动教案本类考题解答锦囊 解答“带电粒子在复合场中的运动”一类试题，主要了解以下内容： 关于求解带电粒子在复合场中运动的问题，首先要弄清是怎样的一个复合场：是磁场与电场的复合还是磁场与重力场的复合，还是磁场、电场、重力场的复合其次，要正确的对带电粒子进行受力分析接着，要准确的对带电粒子的运动形式作出判断；假设带电粒子受力平衡，它将处于静止或匀速直线运动状态：假设带电粒子所受合外力只充当向心力，它将做匀速圆周运动；假设带电粒子所受合外力恒定，它将做匀变速运动；假设带电粒子所受合外力不恒定，

2、它将做非匀变速曲线运动，在判断出粒子的运动形式后，要结合受力特点与运动学公式或动量守恒、动能定理、能量守恒等列出方程，联立求解综上所述，求解带电粒子在复合场中运动问题的一般步骤是：(1)选带电粒子为研究对象 (2)对带电粒子进行受力分析(3)依据受力情况判定带电粒子的运动形式(4)分析运动过程并结合力学规律列方程或画图象，然后求解 I 高考最新热门题 1 (典型例题)如图(931)所示，在Oxyz坐标系所在的空间中，可能存在匀强电场或匀强磁场，也可能两者都存在或都不存在但如果两者都存在，已知磁场平行于xy平面现有一质量为m带正电q的点电荷沿z轴正方向射人此空间中，发现它做速度为vo的匀速直线运

3、动若不计重力，试写出电场和磁场的分布有哪几种可能性要求对每一种可能性，都要说出其中电场强度、磁感应强度的方向和大小，以及它们之间可能存在的关系不要求推导或说明理由命题目的与解题技巧：考查带电粒子在电场、磁场中运动的电场力、洛伦兹力的大小、方向判断，注重判断推理能力的考查 解析 以E和B分别表示电场强度和磁感应强度，有以下几种可能： (1)E=0，B=0 (2)E=0，B0.B的方向与z轴同向或反向，B的大小可任意 (3)E0,B0磁场方向可在平行于zy平面的任何方向. 电场E的方向平行于xy平面，并与B的方向垂直 当迎着z轴正方向看时，由B的方向沿顺时针转90后就是E的方向E和B的大小可取满足

4、关系式 的任何值 答案 见解析 2 (典型例题)如图2332所示，a、b是位于真空中的平行金属板，a板带正电，b板带负电，两板间的电场为匀强电场，场强为E同时在两板之间的空间中加匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度为且一束电子以大小为vo的速度从左边S处沿图中虚线方向入射，虚线平行于两板，要想使电子在两板间能沿虚线运动，则vo、E、B之间的关系应该是 A.vo=EB Bvo=BE C.vo=D.v0= 答案: A 指导：对电子进行受力分析，电子的重力不计，则受到一个竖直向上的电场力，受一个竖直向下的洛伦兹力(由左手定则判断)，而题中要求电子在两板间能沿虚线运动，则电子所受合外力必须为零

5、，即电场力和洛兹力大小相等，方向相反，即Eq=qv0B，所以v0=A正确3 (典型例题)在图2333中虚线表示的区域存在匀强电场和匀强磁场取坐标如图，一带电粒子沿x轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转不计重力的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是 A.E和B都沿x轴方向 BE沿y轴正向，B沿z轴方向 C.E沿z轴正向，B沿y轴方向 DE、B都沿z轴方向答案: AB 指导：从题干中“一带电粒子沿x轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转入手，分析带电粒子受力的可能情况本题没有说明带电粒子的带电性质，为便于分析，假定粒子带正电，A选项中，磁场对

6、粒子作用力为零，电场力与粒子运动方向在同一直线，方向不会发生偏移，A正确；B选项中，电场力方向向上，洛伦兹力方向向下，当这两个力平衡时，粒子方向可以始终不变，B正确C选项中电场、洛伦兹力都是沿丁轴正方向，粒子将做曲线运动，C错误，D选项，电场力沿z轴方向，洛伦兹力沿y轴方向，两力不可能平衡，粒子将做曲线运动，D错误 题点经典类型题 1 (典型例题)如图 233-4所示，地面上有水平正交的匀强电场和匀强磁场，磁感强度为B,其中电场只分布在 X0的区域，要使油滴进入X0的区域后能在竖直方向上做匀速圆周运动，需在x 0的区域再加上一个匀强电场，最终油滴通过X轴上的N点，且MO=NO求 (1)油滴运动

7、的速率大小； (2)在X0区域加的电场的场强大小及方向：(3)油滴从M点到N点用的时间命题惠目的与解题技巧：考查带电粒子受重力、电场力、洛伦兹力三力之间的相互关系正确受力分析是解决问题的关键 解析 (1)油滴在X0区域后受三个力做匀速圆周运动，其中重力和电场力一定抵消，所以电场方向竖直向上，有qE= mg而由(1)中得mg=qE以ctga，所以E= (3)油滴运动过程图如图(2336)所示，O为圆心，MPN为等腰三角形，_MNP=30，又ONP同为等腰三角形，由于OPN为60而OPO=30，所以OPN=30即ONP=30，所以O在X轴上，弧 PN对应的圆心角为120，轨道半径及 =mVqB，M

8、P=Rcot 30= 油滴由M到P的时间 油滴由P到N用的时间 又由(1)中得所以油滴由M到N的总时间 答案 (1)V=2EB (2)E=方向竖直向上 (3) 2 (典型例题)一质子以速度v穿过相互垂直的电场和磁场区域而没有偏转，如图233-7所示，则 A.若电子以相同的速度v射入该区域，电子将会发生偏转 B无论何种带电粒子，只要以相同的速度v射入该区域都不会发生偏转 C.若质子的入射速度vv，它将向上偏转，其轨迹既不是圆弧也不是抛物线D.若质子的入射速度vv，它将向下偏转而做类平抛运动答案: BC 指导：质子穿过相互垂直的电场和磁场区域而没有偏转，说明了它受的电场力和洛伦兹力是一对平衡力，有

9、 qvB=qE，说明了v=EB，当电子以相同的速度射人该区域后，则电子所受到的电场力和洛伦兹力相对于质子所到相应的力均发生反向，故与带电性质无关由其速度表达式可以说明与带电粒子所带的电荷和质量均无关，所以只要以相同的速度射人该区域都不会发生偏转，所以A项错，B项对质子的入射速度vv，它所受到的洛伦兹力大于电场力，由于质子所受到的洛伦兹力方向向上，故质子就向上偏转，由于质子所受的电场力是一恒力，而洛伦兹力是一变力，故其轨迹既不是圆弧也不是抛物线若质子的入射速度vaB或(aEaB)，则合加速度不为零，其方向与电场线方向相同(或相反)，由于合加速度的方向不在同一直线上，因此粒子必然做曲线运动做曲线运

10、动的粒子，其速度方向不断改变，其速度大小也在不断改变(当轨迹向下弯曲时，粒子的电势能减少，动能增大，速度增大，反之，速度减小)，因此它所受到的洛伦兹力的大小和方向也都在不断变化，恒定电场力与洛伦兹力的合力必然为变力，所以粒子做非匀速曲线运动，选项D正确9 质子()和a粒子()从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场 做圆周运动，则这两粒子的动能之比 _，轨道半径之比r1：r2=_，周期之比T1：T2=_. 答案:.mv 指导：粒子在电场中加速时只有场力做功，由动能定理得： 故 Ek1:Ek2=q1U:q1U=q1:q2=1:2故粒子在磁场的圆周半径r=故r1:r2=板间做类平抛运动，

11、由动能定理行 eEy= 加上匀强磁场后，电子将做复杂的曲线运动，由于洛伦兹力不做功，电场力做功与路径无关，故由动能定理得-eEy=Ek - 由两式可解得Ek=m10 如图Z238所示，一细束相同粒子组成的粒子流，每个粒子电荷量为+q，重力不计，每个粒子的速率都相同粒子流定向移动的等效电流为I当该粒子流由图中坐标为(O，L)的a点平行于z轴方向射人磁感应强度为月的圆 形匀强磁场区后，恰好从x轴上的b点射出磁场，射出时速度方向与x轴成a=60，所有粒子最后垂直打在靶上，并把动能全部传能靶若测得靶上每秒钟内获得的能量为E，求： (1)该粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r； (2)每秒钟打在靶上的

12、粒子个数N；(3)该粒子束中每个粒子的质量m.答案:指导：(1)由几何关系可知：L=r(1-cos)得r=2L (2)N=Iq (3)根据能量守恒定律得E=Nmv2又 得 联立求得m= 11 如图Z239所示，玻璃管内抽成真空阴极K加热后能发射电子电子在K、A间被加速后通过小孔A，沿两板间正中央匀速前进时打在荧光屏的中央，形成一个光点O C、D为电容器的两个极板，在板间可产生匀强电场，在电容器间有垂直纸面向里的匀强磁场若电容器的极板为乙，极板间距为d，电容器右边缘到荧光屏的距离为D，电子从阴板K射出时的初速度很小 (1)若磁场的磁感强度为B，当调整电容器上的偏转电压到Uo时，电子束恰能匀速通过

13、电磁场区域，打到荧光屏上的O点，则能通过电北场区域的电子的速度v多大? (2)将电场撤销只保留磁场，则电子飞人磁场后在极板间做圆周运动，经时间t从磁场的右方飞出打到荧光屏上，若电子的质量为m、电量为e，则电子在离开磁场时速度偏离原来方向的角度a是多大? (3)将电场撤销只保留磁场，适当调节磁场的磁感强度，使电子紧靠下板边缘飞出磁场，打到荧光屏上的O点，求 O、O点间的距离答案:(1) 指导：电子作匀速运动，受洛伦兹力f与电场力F等值反向，如右图D23-10所示f=evB 因为 f=F,所以evB=e(2) =指导：电子在磁场中运动的时间为t 为电子速度的偏转角，即电子在运动轨迹所对的圆心角，周

14、期T=OP所以=；又如图D23-10 图中PQO PNO 指导：(3)在PNO中:R2=L2+ (R-d-)，解得R=又如图D23-10图中PQO，PNO所以所以，得2019-2020年高中物理二轮总复习 机械振动教案xx年命题特点对本部分内容的考查是呈现以下特点：1.主要考查简谐运动的特点（振动图象、单摆周期、振幅等），题目难度中档.2.单独考查振动的题目一般不出，考题往往是简谐运动问题与能量、动量结合.3.考题为选择题形式.应试高分瓶颈在这部分试题中，考生容易出现对描述简谐运动的物理量中的矢量，如位移、回复力等的方向不清楚造失分现象.考生还容易出现简谐运动图象与波动图象混乱和不会应用图象来解决问题的现象，导致丢分.加深理解，并在理解的基础上熟记相关知识内容是解决问题而保证得分的办法. 1在简谐运动的过程中，回复力F、位移x、速度v和加速度a都在发生周期性的变