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第8講 帶電粒子在復合場中的運動,圖1,A.霍爾元件前表面的電勢低于后表面 B.若電源的正負極對調，電壓表將反偏 C.IH與I成正比 D.電壓表的示數(shù)與RL消耗的電功率成正比,答案 CD,圖2,圖3,(1)求原本打在MN中點P的離子質量m； (2)為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域，求加速電壓U的調節(jié)范圍； (3)為了在QN區(qū)域將原本打在MQ區(qū)域的所有離子檢測完整，求需要調節(jié)U的最少次數(shù)。(取lg 2＝0.301，lg 3＝0.477，lg 5＝0.699),主要題型：選擇題和計算題 知識熱點 (1)帶電粒子在組合復合場中的受力分析及運動分析。 (2)帶電粒子在疊加復合場中的受力分析及運動分析。 近三年新課標全國卷中沒有考查帶電粒子在復合場中的運動，預計2016年出題的幾率很大。 思想方法 (1)模型法 (2)類比法 (3)整體法、隔離法 (4)合成法、分解法 (5)對稱法,考向一 帶電粒子在組合場中的運動,核心知識,電偏轉 磁偏轉,,,,規(guī)律方法,1.做好“兩個區(qū)分” (1)正確區(qū)分重力、電場力、洛倫茲力的大小、方向特點及做功特點。 (2)正確區(qū)分“電偏轉”和“磁偏轉”的不同。 2.抓住“兩個技巧” (1)按照帶電粒子運動的先后順序，將整個運動過程劃分成不同特點的小過程。 (2)善于畫出幾何圖形處理幾何關系，要有運用數(shù)學知識處理物理問題的習慣。,圖4,(1)求粒子經過y軸時的位置到原點O的距離； (2)若要使粒子不能進入第三象限，求磁感應強度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進入電場后的運動情況)。,(1)粒子的初速度v0； (2)電場強度E的大??； (3)粒子從A到M點的時間t。,圖5,1.運動過程的分解方法 (1)以“場”的邊界將帶電粒子的運動過程分段； (2)分析每段運動帶電粒子的受力情況和初速度，判斷粒子的運動性質； (3)建立聯(lián)系：前、后兩段運動的關聯(lián)為帶電粒子過關聯(lián)點時的速度； (4)分段求解：根據(jù)題設條件，選擇計算順序。 2.周期性和對稱性的應用 相鄰場問題大多具有周期性和對稱性，解題時一是要充分利用其特點畫出帶電粒子的運動軌跡，以幫助理順物理過程；二是要注意周期性和對稱性對運動時間的影響。,考向二 帶電粒子在疊加復合場中的運動,核心知識,規(guī)律方法,1.帶電粒子在復合場中運動的處理方法 (1)弄清復合場的組成特點。 (2)正確分析帶電粒子的受力及運動特點。 (3)畫出粒子的運動軌跡，靈活選擇不同的運動規(guī)律。 2.結論 若在疊加場中粒子做直線運動，則一定是做勻速直線運動，重力、電場力和洛倫茲力的合力為零。,1.如圖6所示，在空間中O點放一質量為m，帶電荷量為＋q的微粒，過O點水平向右為x軸，豎直向下為y軸，MN為邊界線，上方存在水平向右的勻強電場E，下方存在水平向左的勻強電場E′和垂直紙面向里的勻強磁場。OM＝h，若從靜止釋放此微粒，微粒一直沿直線OP穿過此區(qū)域，θ＝60。若在O點給它一沿x方向的初速度v0，它第一次經過MN時，與MN交于C點。電場強度E和E′大小未知，重力加速度為g。求：,圖6,(1)C點的坐標； (2)勻強磁場的磁感應強度B的大小。,(1)粒子剛從發(fā)射器射出時的初速度及粒子發(fā)射器P的橫坐標x； (2)粒子從粒子源射出到返回第Ⅰ象限上升到最高點所用的總時間。,圖7,答案 見解析`,關注幾場疊加，構建運動模型，優(yōu)選規(guī)律解題 第1步：受力分析，關注幾場疊加 ①磁場、重力場并存，受重力和洛倫茲力；②電場、磁場并存(不計重力的微觀粒子)，受電場力和洛倫茲力；③電場、磁場、重力場并存，受電場力、洛倫茲力和重力。 第2步：運動分析，典型運動模型構建 受力平衡的勻速直線運動，受力恒定的勻變速直線運動，受力大小恒定且方向指向圓心的勻速圓周運動，受力方向變化復雜的曲線運動等。,第3步：選用規(guī)律，兩種觀點解題 ①帶電體做勻速直線運動，則用平衡條件求解(即二力或三力平衡)；②帶電體做勻速圓周運動，應用向心力公式或勻速圓周運動的規(guī)律求解；③帶電體做勻變速直線或曲線運動，應用牛頓運動定律和運動學公式求解；④帶電體做復雜的曲線運動，應用能量守恒定律或動能定理求解。,高頻考點八 帶電粒子在交變電磁場中的運動問題,1.思路,2.方法技巧 帶電粒子在交變電、磁場中的運動分析方法 (1)仔細分析并確定各場的變化特點及相應的時間，其變化周期一般與粒子在電場或磁場中的運動周期相關聯(lián)。有一定的聯(lián)系，應抓住變化周期與運動周期之間的聯(lián)系作為解題的突破口。 (2)必要時，可把粒子的運動過程還原成一個直觀的運動軌跡草圖進行分析。 (3)把粒子的運動分解成多個運動階段分別進行處理，根據(jù)每一階段上的受力情況確定粒子的運動規(guī)律。,(16分)(2015南京市高三質量檢測)如圖8甲所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(邊界為L1、L2)，存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向上的周期性變化的電場(如圖乙所示)，電場強度的大小為E0，E＞0表示電場方向豎直向上。t＝0時，一帶正電、質量為m的微粒從左邊界上的N1點以水平速度v射入該區(qū)域，沿直線運動到Q點后，做一次完整的圓周運動，再沿直線運動到右邊界上的N2點。Q為線段N1N2的中點，重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。,圖8,(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應強度B的大小； (2)求電場變化的周期T； (3)改變寬度d，使微粒仍能按上述運動過程通過相應寬度的區(qū)域，求T的最小值。,審題流程 第一步：抓住關鍵點→獲取信息,答案 見解析,圖9,(1)求電荷進入磁場時的速度大?。?(2)求圖乙中t＝210－5 s時刻電荷與P點的距離。,答案 (1)3.14104 m/s (2)0.2 m,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。(2分),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 m⑧(2分),分解物理過程，化繁為簡 在解答交變場問題時，要以變化節(jié)點為界，正確分解物理過程，分段突破，綜合解析。變化節(jié)點也就是前、后兩段運動的銜接點，以帶電粒子(微粒)過節(jié)點的速度為基礎建立前、后運動的聯(lián)系。,