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第3講 帶電粒子在復(fù)合場中的運動,專題三 電場與磁場,,熱點一 帶電粒子在組合場中的運動 命題規(guī)律 帶電粒子在組合場中的運動問題是近幾年高考的 重點，更是熱點，分析近幾年高考試題，該考點有以下命題規(guī)律： (1)以計算題的形式考查，一般結(jié)合場的知識考查三種常見的 運動規(guī)律，即勻變速直線運動、平拋運動及圓周運動．一般 出現(xiàn)在試卷的壓軸題中．(2)偶爾也會對粒子通過大小或方向 不同的電場或磁場區(qū)域時的運動進行考查．,(1)勻強電場的電場強度E和磁場的磁感應(yīng)強度B的大??； (2)粒子運動到P點的速度大小； (3)粒子從M點運動到P點所用的時間．,[突破點撥] (1)“以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場”說明：帶電粒子在第Ⅰ象限____________________． (2)“又經(jīng)過磁場垂直y軸進入第Ⅲ象限”說明：帶電 粒 子 在第Ⅳ象限做勻速圓周運動的圓心在________，帶電粒子在 第Ⅲ象限________________．,答案：見解析,(2)在上述題1中，若第Ⅲ象限內(nèi)的勻強電場方向沿x軸負方向,試分析粒子經(jīng)過y軸進入第Ⅲ象限的位置的縱坐標(biāo)．,2．(2015福建福州質(zhì)檢)如圖所示，在 x軸上方存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度為 B，方向垂直紙面向里．在x軸下方存 在勻強電場，方向豎直向上．一個質(zhì)量 為m，電荷量為q，重力不計的帶正電粒 子從y軸上的a(0，h)點沿y軸正方向以某 初速度開始運動，一段時間后，粒子速度方向與x軸正方向成45角進入電場,經(jīng)過y軸的b點時速度方向恰好與y軸垂直. 求： (1)粒子在磁場中運動的軌道半徑r和速度大小v1； (2)勻強電場的電場強度大小E； (3)粒子從開始運動到第三次經(jīng)過x軸的時間t0.,3．(2014高考廣東卷)如圖所示，足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置，間距6L，兩板間存在兩個方向相反的勻強磁場區(qū)域 Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN為理想分界面．Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度為 B0，方向垂直紙面向外．A1、A2上各有位置正對的小孔S1、 S2，兩孔與分界面MN的距離為L、質(zhì)量為m、電量為＋q的粒 子經(jīng)寬度為d的勻強電場由靜止加速后，沿水平方向從S1進入 Ⅰ區(qū)，并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點，再進入Ⅱ區(qū)，P點與A1板 的距離是L的k倍．不計重力，碰到擋板的粒子不予考慮．,(1)若k＝1，求勻強電場的電場強度E； (2)若2k3，且粒子沿水平方向從S2射出,求出粒子在磁場 中的速度大小v與k的關(guān)系式和Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強度B與k的關(guān) 系式．,熱點二 帶電粒子在疊加場中的運動 命題規(guī)律 帶電粒子在疊加場中的運動問題是近幾年高考 的熱點，更是重點．分析近幾年的高考試題，可發(fā)現(xiàn)對該考 點的考查有以下命題規(guī)律： (1)一般以計算題的形式考查，經(jīng)常結(jié)合平拋運動、圓周運 動及功能關(guān)系進行綜合考查，一般作為壓軸題出現(xiàn)．(2)有 時也會以選擇題的形式考查在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用．,(1)求兩極板間電壓U； (2)若兩極板不帶電，保持磁場不變，該粒子仍沿中心線O1O2從O1點射入，欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件？,(2)在上述題1中，若兩極板不帶電，粒子仍從O1點以相同 速度射入，欲使粒子垂直打在極板上，試求磁場的磁感應(yīng)強度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?答案：2B,(1)小球的初速度； (2)電場強度與磁感應(yīng)強度的比值； (3)若電場和磁場都存在，其他條件不變，那么，該帶電小球穿過圓形區(qū)域的時間．,[答案] 見解析,帶電粒子在交變電、磁場中的運動 命題規(guī)律 帶電粒子在交變電磁場中的運動情況 比較 復(fù) 雜，能綜合考查考生的多種能力，因此有可能成 為高 考 壓軸題的命題點．,(1)求電荷進入磁場時的速度大小； (2)求圖乙中t＝210－5 s時刻電荷與P點的距離； (3)如果在P點右方d＝100 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間．,故電荷從t＝0時刻開始做周期性運動,其運動軌跡如圖所示. 到t＝210－5 s時刻電荷先沿大圓軌跡運動四分之一個周期再沿小圓軌跡運動半個周期，與P點的水平距離為r1＝0.2 m.,答案：(1)π104 m/s (2)0.2 m (3)1.410－4 s,(1)電場強度E的大?。?(2)小球從M點開始運動到第二次經(jīng)過D點所用的時間； (3)小球運動的周期，并畫出運動軌跡(只畫一個周期)．,[失分防范] 帶電粒子在交變電、磁場中的運動屬于高難問題，極易從 以下幾點失分：①搞不清各種場在各時段的復(fù)合形式；②搞 不清電、磁場在不同時段的有無、交變或交替規(guī)律；③搞不 清各種場力對粒子共同作用的效果；④分析不出粒子在各時 段的運動情況；⑤分析不出粒子在電、磁場的時間轉(zhuǎn)折點和 空間轉(zhuǎn)折點的運動狀態(tài)；⑥畫不出軌跡，列不出方程． 措施防范：①先確定是幾種場相鄰或疊加；②可由圖象(一 般題目給出)確定電場或磁場的變化規(guī)律；③正確分析各時段粒子的受力情況和運動情況；④注意在時間轉(zhuǎn)折點和空間 轉(zhuǎn) 折點電場或磁場及粒子的運動速度大小和方向的變化；⑤畫 出軌跡草圖，列出與不同時間和空間對應(yīng)的方程．,