TOP502016届高考物理二轮复习 专题整合突破三 电场和磁场 第9讲 带电粒子在组合场、复合场中的运动课件.ppt文档免费在线阅读 ㊣ 精品文档 值得下载

切为临界。

提示利用求。

第讲带电粒子在组合场复合场中的运动网络构建高考概况考什么带电体在组合场中的运动问题特别是电场和磁场的组合带电体在复合场中的运动问题重力场电场磁场的复合各种高科技仪器的原理及应用等如速度选择器霍尔元件等。

怎么考与高科技仪器的使用原理相结合，考查带电粒子在组合场复合场中运动的中等偏上难度的选择题或计算题带电粒子在周期性变化的电场和磁场中运动的难度较大的压轴计算题。

怎么办重视对运动规律的理解及应用，强化专题间的综合，特别是和力学电场的综合掌握带电体在复合场组合场中受力及运动情况的分析方法，按照带电粒子运动的先后顺序，划分小过程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。

基础细说规律小结复合场复合场般包括，在同区域，可能同时存在两种或三种不同的场。

二带电粒子在复合场中的运动匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力时带电粒子做匀速直线运动，如速度选择器。

匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与静电力时，带电粒子可以在洛伦兹力的作用下，在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。

重力场电场和路，要解得正确答案还是不难的。

三类复合场的受力和运动特点磁场力重力并存若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。

若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛不做功，故机械能升利用模型思维法求解带电粒子在复合场中的运动问题带电粒子在复合场中的运动问题是高考命题中常见的种模型，因其受力情况复杂，运动规律复杂多变，因此题目难度往往较大。

但如果能掌握此类模型的运动特点和解题思解得小滑块沿竖直平面运动的阶段，加速度的最小值和最大值分别为多少设小滑块与间的摩擦因数为提示，。

拓展提定理解得如图，小滑块速度最大时，速度方向与电场力重力的合力方向垂直。

撤去磁场后小滑块将做类平抛运动，等效加速度为且题。

答案解析小滑块沿运动过程，水平方向受力满足小滑块在点离开时解得由动能做匀速圆周运动的半径由代入数据，解得带电粒子在复合场中的运动般以计算题的形式考查，涉及带电粒子在重力场电场复合场中的匀速直线运动或匀速圆周运动等问代入数据，解得匀强磁场的磁感应强度的大小。

答案解析设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为，则轨迹如图所示由几何知识可得粒子在磁场中线的距离答案解析设粒子从电场中飞出时的侧向位移为，穿过界面时偏离中心线的距离为，代入数据，解得带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得析粒子在电场中做类平抛运动，沿电场方向，。

代入数据，解得所以粒子从电场中飞出时的速度为粒子进入界面时偏离中心打在中心线上的点。

已知边界与平行板的右端相距为，两界面相距为，点到边界的距离为，且，粒子重力及空气阻力不计，求粒子射出平行板时的速度大小答案解带正电的粒子电量，质量，以初速度从点沿电场中心线垂直电场方向射入电场。

粒子飞出电场后经过无场区域，进入界面为间匀强磁场区域，从磁场的边界出来后刚好粒子源的可能坐标，或邯郸模如图，两平行金属板长，两板间距离，板比板电势高，即。

粒子沿轴运动的第二种情况如图粒子在反向减速过程到达点。

由于运动的周期性，粒子到达点的运动时间轴正向匀速直线运动和沿轴的变加速直线运动。

粒子沿轴运动的第种情况如图粒子在反向加速过程到达点。

加速度由于运动的周期性，粒子到达点的运动时间解析由得与轴正向夹角，将速度沿轴负向与轴正向分解，带电粒子从发射运动到点的过程，可分解为沿半径由可知由周期公式则粒子在圆形有界磁场内运动时间求得粒子源的可能坐标。

答案，或，运动时间，重力不计。

求有界磁场区域Ⅰ中磁感应强度的大小答案解析带电粒子在圆形有界磁场区域内运动轨迹如图所示，由几何关系可知，在区域Ⅰ内轨迹半径，在区域Ⅱ内轨迹半运动时间，重力不计。

求有界磁场区域Ⅰ中磁感应强度的大小答案解析带电粒子在圆形有界磁场区域内运动轨迹如图所示，由几何关系可知，在区域Ⅰ内轨迹半径，在区域Ⅱ内轨迹半径由可知由周期公式则粒子在圆形有界磁场内运动时间求得粒子源的可能坐标。

答案，或，解析由得与轴正向夹角，将速度沿轴负向与轴正向分解，带电粒子从发射运动到点的过程，可分解为沿轴正向匀速直线运动和沿轴的变加速直线运动。

粒子沿轴运动的第种情况如图粒子在反向加速过程到达点。

加速度由于运动的周期性，粒子到达点的运动时间粒子沿轴运动的第二种情况如图粒子在反向减速过程到达点。

由于运动的周期性，粒子到达点的运动时间粒子源的可能坐标，或邯郸模如图，两平行金属板长，两板间距离，板比板电势高，即。

带正电的粒子电量，质量，以初速度从点沿电场中心线垂直电场方向射入电场。

粒子飞出电场后经过无场区域，进入界面为间匀强磁场区域，从磁场的边界出来后刚好打在中心线上的点。

已知边界与平行板的右端相距为，两界面相距为，点到边界的距离为，且，粒子重力及空气阻力不计，求粒子射出平行板时的速度大小答案解析粒子在电场中做类平抛运动，沿电场方向，。

代入数据，解得所以粒子从电场中飞出时的速度为粒子进入界面时偏离中心线的距离答案解析设粒子从电场中飞出时的侧向位移为，穿过界面时偏离中心线的距离为，代入数据，解得带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，由相似三角形知识得代入数据，解得匀强磁场的磁感应强度的大小。

答案解析设粒子从电场中飞出时的速度方向与水平方向的夹角为，则轨迹如图所示由几何知识可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径由代入数据，解得带电粒子在复合场中的运动般以计算题的形式考查，涉及带电粒子在重力场电场复合场中的匀速直线运动或匀速圆周运动等问题。

答案解析小滑块沿运动过程，水平方向受力满足小滑块在点离开时解得由动能定理解得如图，小滑块速度最大时，速度方向与电场力重力的合力方向垂直。

撤去磁场后小滑块将做类平抛运动，等效加速度为且解得小滑块沿竖直平面运动的阶段，加速度的最小值和最大值分别为多少设小滑块与间的摩擦因数为提示，。

拓展提升利用模型思维法求解带电粒子在复合场中的运动问题带电粒子在复合场中的运动问题是高考命题中常见的种模型，因其受力情况复杂，运动规律复杂多变，因此题目难度往往较大。

但如果能掌握此类模型的运动特点和解题思路，要解得正确答案还是不难的。

三类复合场的受力和运动特点磁场力重力并存若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。

若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛不做功，故机械能守恒，由此可求解问题。

电场力磁场力并存不计重力的微观粒子若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动。

若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体做复杂的曲线运动，因洛不做功，可用动能定理求解问题。

电场力磁场力重力并存若三力平衡，定做匀速直线运动。

若重力与电场力平衡，定做匀速圆周运动。

若合力不为零且与速度方向不垂直，做复杂的曲线运动，因洛不做功，可用能量守恒或动能定理求解问题。

分析带电粒子在复合场中运动问题的基本解题思路类题演练济宁曲阜模拟如图所示，空间区域ⅠⅡ存在匀强电场和匀强磁场，为磁场区域的理想边界，Ⅰ区域高度为，Ⅱ区域的高度足够大。

匀强电场方向竖直向上Ⅰ整理并代入数据得由几何知识得轴上入射点离点距离至少为。

电磁场技术的应用般以选择题或计算题形式考查，般涉及电磁技术的实际应用，如速度选择器电磁流量计回旋加速器等。

解析根据得，带电粒子第次和第二次经过加速后的速度比为∶，根据知，带电粒子第次和第次经过两形盒间狭缝后轨道半径之比∶∶，故正确。

设粒子到出口处被加速了圈，解得，而，且，及解得，故正确。

根据，知，则带电粒子离开回旋加速器时获得动能为，而，解得最大动能为。

如果，粒子能获得的最大动能为，故错误，正确。

拓展提升几种常见的电磁场应用实例分析复合电磁场的应用实例分析速度选择器带电粒子束射入正交的匀强电场和匀强磁场组成的区域中，满足平衡条件的带电粒子可以沿直线通过速度选择器。

速度选择器只对粒子的速度大小和方向做出选择，而对粒子的电性电荷量不能进行选择性通过。

电磁流量计圆形导管直径为，用非磁性材料制成，导电液体在管中流动，导电液体中的自由电荷在洛伦兹力作用下横向偏转，形成与流动方向垂直的电场，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，电场稳定，可测量出流量，即，则，液体流量。

磁流体发电机等离子气体喷入磁场，正负离子在洛伦兹力作用下发生偏转分别聚集到两个不同的极板上，产生电势差。

组合场的应用实例分析质谱仪用途测量带电粒子的质量和分析同位素。

原理由粒子源发出的速度几乎为零的粒子经过加速电场加速后，以速度进入偏转磁场中做匀速圆周运动，运动半径为，粒子经过半个圆周运动后打到照相底片上，通过测量与入口间的距离，进而求出粒子的比荷或粒子的质量。

回旋加速器用途加速带电粒子。

原理带电粒子在电场中加速，在磁场中偏转，交变电压的周期与带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同。

粒子获得的最大动能，其中表示形盒的最大半径。

类题演练上饶二模多选为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长宽高分别为，左右两端开口，在垂直于前后面的方向加磁感应强度为的匀强磁场，在上下两个面的内侧固定有金属板作为电极，污水充满装置以速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个电极间的电压，且污水流过该装置时受到阻力作用，阻力，其中比例系数，为污水沿流速方向的长度，为污水的流速。

下列说法中正确的是金属板电势不定高于金属板的电势，因为污水中负离子较多污水中离子浓度的高低对电压表的示数也有定影响污水的流量单位时间内流出的污水体积为使污水匀速通过该装置，左右两侧管口应施加的压强差为解析由左手定则知，正离子向上偏转，板电势高于板，与负离子多少无关，故错误。

电压所以，可见电压表示数与离子浓度无关，错误。

污水流量，其中，则，正确。

为使污水匀速通过该装臵，应满足，则，正确。

厦门质检利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。

如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流，两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是电势差仅与材料有关若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差仅增大磁感应强度时，电势差可能不变在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平解析霍尔元件稳定后，通过霍尔元件的载流子受到的电场力与洛伦兹力相等，即⇒，与磁感应强度有关，项错由左手定则可知，载流子受到由的方向的洛伦兹力，若载流子为电子，则电子向侧偏转，项正确根据可知，仅增大磁感应强度，电势差定增大，项错地球赤道上方地磁场由南向北，测定地磁场时元件工作面应保持竖直，项错。

归纳建模规范答题带电粒子在交变磁场中的运动典例上饶二模分如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立坐标系，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与轴负方向的夹角。

在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板，两