高考物理二輪復(fù)習(xí)專題突破專題五第2課時(shí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件新人教版(已修改)
2025-01-20 13:46 本頁面
【正文】 知識(shí)方法聚焦 第 2課時(shí) 第 2 課時(shí) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1 . 電場(chǎng)與磁場(chǎng)比較 (1) 帶電粒子 ( 不計(jì)重力 ) 在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可以分為兩種類型：加速運(yùn)動(dòng)和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) . 帶電粒子在電場(chǎng)中加速問題的分析 , 通常 利用動(dòng)能定理 qU ＝ 來求 v t . 而帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)的偏轉(zhuǎn)常采用 的辦法來處理 . 運(yùn)動(dòng)分解 12 m v 2t －12 m v 20 知識(shí)方法聚焦 第 2課時(shí) (2) 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ① 若 v ∥ B , 帶電粒子以速度 v 做 直線運(yùn)動(dòng) , 此情況下洛倫茲力 f ＝ 0. ② 若 v ⊥ B , 帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度做 . (3) 電場(chǎng)對(duì)電荷一定有力的作用 , 磁場(chǎng)對(duì) 有力的作用 . 靜電力的方向：正電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向 ；負(fù)電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向 . (4) 靜電力做功與 無關(guān) , 且等于電勢(shì)能的變化量；而洛倫茲力不做功 . 勻速 勻 速圓周運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)電荷 相同 相反 路徑 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 知識(shí)方法聚焦 第 2課時(shí) 2 . 復(fù)合場(chǎng) 復(fù)合場(chǎng)一般包括 、 和 , 在同一區(qū)域 , 可能同時(shí)存在兩種或三種不同的場(chǎng) . 3 . 帶電粒子的運(yùn)動(dòng) (1) 勻速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力 時(shí)帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng) , 如速度選擇器 . (2) 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子所受的重力與靜電力 時(shí) , 帶電粒子可以在洛倫茲力的作用下 , 在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) . 重力場(chǎng) 電場(chǎng) 磁場(chǎng) 為零 大小相等、方向相反 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 知識(shí)方法聚焦 第 2課時(shí) ( 3) 較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子所受的合外力是變力 , 且與 方向不在同一條直線上 , 粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng) , 這時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡不是圓弧 ,也不是拋物線 . ( 4) 分階段運(yùn)動(dòng) 帶電粒子可能依次通過幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域 , 其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域情況發(fā)生變化 ,其運(yùn)動(dòng)過程由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階段組成 . 1 . 帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的分析思路 若是直線運(yùn)動(dòng)一般采用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解；若是曲線運(yùn)動(dòng)一般是先把 , 然后用動(dòng)力學(xué)方法來求 . 在涉及功能轉(zhuǎn)化時(shí)常利用 定理來求 . 初速度 運(yùn)動(dòng)分解 動(dòng)能 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 知識(shí)方法聚焦 第 2課時(shí) 2 . 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的分析思路 (1) 根據(jù) 確定圓心 (2) 利用平面幾何知識(shí)確定半徑 (3) 根據(jù) ( θ 為圓心角 ), 求粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 3 . 正確分析帶電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特征是解決問題的前提 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng) , 取決于帶電粒子所受的 及初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的速度 , 因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來進(jìn)行分析 . f洛 ⊥ v 合外 力 tT＝θ2π 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 知識(shí)方法聚焦 第 2課時(shí) 4 . 靈活選用力學(xué)規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) , 應(yīng)根據(jù) 列方程求解 . 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) , 往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程聯(lián)立求解 . 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) , 應(yīng)選用動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解 . 平衡條件 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) 題型 1 帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析 【 例 1 】 ( 20 分 ) 如圖 1 所示 , 坐標(biāo)系 xO y 在豎直平面內(nèi) , x 軸正方向水平向右 , y 軸正方向豎直向上 . y 0 的區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng) , 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B ；在第一象限的空間內(nèi)有與 x 軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng) ( 圖中未畫出 ) ；第四象限有與 x 軸同方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)；第三象限也存在著勻強(qiáng)電場(chǎng) ( 圖中未畫出 ). 一個(gè)質(zhì)量為 m 、電荷量為 q 的帶電微粒從第一象限的 P 點(diǎn)由靜止釋放 , 恰好能在坐標(biāo)平面內(nèi)沿與 x 軸成 θ ＝ 3 0176。 角的直線斜向下運(yùn)動(dòng) , 經(jīng)過 x 軸上的 a 點(diǎn)進(jìn)入 y 0 的區(qū)域后開始做勻速直線運(yùn)動(dòng) , 經(jīng)過 y 軸上的 b 點(diǎn)進(jìn)入 x 0的區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng) , 最后通過 x 軸上的 c 點(diǎn) , 且 Oa ＝ Oc . 已知重力加速度為 g , 空氣阻力可忽略不計(jì) , 求： 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) 圖 1 (1) 第一象限電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E1的大小及方向； (2) 帶電微粒由 P 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)的過程中 , 其電勢(shì)能的變化量大??； (3) 帶電微粒從 a 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 c 點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間 . 【 審題突破 】 1. 帶電微粒由靜止釋放后恰能沿 Pa 直線運(yùn)動(dòng) , 說明帶電微粒在第一象限內(nèi)受力具有什么特點(diǎn)？ 2. 帶電微粒進(jìn)入第二象限后做勻速直線運(yùn)動(dòng) , 其受力又具有什么特點(diǎn)呢？能確定電性嗎？ 3. 帶電微粒進(jìn)入第三象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng) , 重力和電場(chǎng)力應(yīng)具有什么關(guān)系？ 本課時(shí)欄目開關(guān) 知識(shí)方法聚焦 熱點(diǎn)題型例析 讀題 審題 解題 熱點(diǎn)題型例析 第 2課時(shí) 解析 ( 1) 在第一象限內(nèi) , 帶電微粒從靜止開始沿 Pa 做勻加速直線運(yùn)動(dòng) , 受重力 mg 和電場(chǎng)力 qE1的合力一定沿 Pa 方向 , 電場(chǎng)力qE1一定水平向左 . (1 分 ) 帶電微粒在第四象限內(nèi)受重力 mg 、電場(chǎng)力 qE2和洛倫茲力 q v B做勻速直線運(yùn)動(dòng) , 所受合力為零 . 分析受力可知微粒所受電場(chǎng) 力一定水平向右 , 故微粒一定帶正電 .
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