末總結(jié)熱點(diǎn)講座8帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析,-wenkub
2022-12-10 22:08:53 本頁(yè)面
【正文】 +Bq 所以擺到最低處時(shí) ,擺線(xiàn)上的拉力 FT=3mg2mgcosα 177。由左手定則得逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 。 )2,得 R=2l. 而 R= ,得 B= . (2)粒子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí) 間 t= T= Bem0velm2 0v??360600π2π261v3lBem ?? (3)由于 ∠ aOb=90176。熱點(diǎn)講座 8. 帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng) 中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析 以帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題是高考的熱點(diǎn) ,每年的高考試卷都有此類(lèi)題 ,并且多是大型計(jì)算題、綜合題 . 為什么以帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題是高考的熱點(diǎn)呢 ?因?yàn)橐诤芏痰臅r(shí)間內(nèi)以有限的題目考查高中物理那么多的知識(shí)點(diǎn) ,就要通過(guò)一個(gè)題目考查幾個(gè)知識(shí)點(diǎn) ,也就是說(shuō)題目要有綜合性 .而以帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題 ,能考查電場(chǎng)、電場(chǎng)力、加 熱點(diǎn)解讀 章末總結(jié) 速度、速度、位移、勻速運(yùn)動(dòng)、勻加速運(yùn)動(dòng)及磁場(chǎng)、洛倫茲力、圓周運(yùn)動(dòng)、向心力、向心加速度、線(xiàn)速度、角速度以及幾何作圖、數(shù)學(xué)演算等很多知識(shí)點(diǎn) .所以 ,以帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題容易命制綜合題 . 下面通過(guò)題目探討以帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)為題材的物理題的命題規(guī)律和解題方法 . 專(zhuān)題一 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析 【 例 1】 如圖 1所示 ,邊長(zhǎng)為 L的正方 形區(qū)域 abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng) .電 荷量為 q、動(dòng)能為 Ek的帶電粒子從 a 點(diǎn)沿 ab方向進(jìn)入電場(chǎng) ,不計(jì)重力 . (1)若粒子從 c點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng) ,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離 開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能 . (2)若粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為 Ek′, 則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？ 圖 1 專(zhuān)題講座 解析 (1)粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng) ,在垂直于電場(chǎng)方向 :L=v0t 在平行于電場(chǎng)方向 :L= at2 = 所以 E= ,qEL=EktEk 則 Ekt=qEL+Ek=5Ek (2)若粒子由 bc邊離開(kāi)電場(chǎng) ,則 L=v0t,vy= 由動(dòng)能定理得 :Ek′ Ek= mvy2= 21202222 vmq E Lmq E t ?qLEk40vmqE LtmqE ?21k2224ELEqE= 若粒子由 cd邊離開(kāi)電場(chǎng) ,由動(dòng)能定理得 qEL=Ek′ Ek 所以 E= 答案 (1) 5Ek (2)粒子由 bc邊離開(kāi)電場(chǎng)時(shí) ,E= 粒子由 cd邊離開(kāi)電場(chǎng)時(shí) ,E= qLEEE )(2 kkk ??qLEE kk ??qLＥk4qLEEE )(2 kkk ??qLEE kk ??專(zhuān)題二 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析 (1)用幾何知識(shí)確定圓心并求半徑 . (2)確定軌跡所對(duì)的圓心角 ,求運(yùn)動(dòng)時(shí)間 . 【 例 2】 如圖 2所示 ,在 xOy平面上 ,a點(diǎn)坐標(biāo)為 (0,l),平面內(nèi)有一邊界過(guò) a點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn) O的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 ,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 .有一電子 (質(zhì)量為 m,電荷量為 e)從 a點(diǎn)以初速度 v0平行 x軸正方向射入磁場(chǎng)區(qū)域 ,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) ,恰好在 x軸上的 b點(diǎn) (未標(biāo)出 )射出磁場(chǎng)區(qū)域 ,此時(shí)速度方向與 x軸正方向夾角為 60176。 且為磁場(chǎng)圖形區(qū)域的圓周角 ,則 ab即為磁場(chǎng)區(qū)域直徑 ,aO1= R=l. O1的坐標(biāo)為 x=aO1sin 60176。再由 Eq=mg及 r= , 得 v= . 答案 負(fù)電 逆時(shí)針 圖 6 BqmvEBrgEBrg 【 例 7】 如圖 7所示 ,在 x軸上方為勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里 ,x軸下方為勻強(qiáng)電場(chǎng) ,場(chǎng)強(qiáng)為 E,方向豎直向下 .有一帶負(fù)電微粒 ,電荷量為 q、質(zhì)量為 m(重力不計(jì) ),在 y軸上某點(diǎn)由靜止釋放 ,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要經(jīng)過(guò)x軸上的 Q點(diǎn) ,Q點(diǎn)離原點(diǎn) O的距離為 L,求釋放點(diǎn)與原點(diǎn) O的距離 . 圖 7 解析 要正確求解 ,首先要畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡 ,在此基礎(chǔ)上求出圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 ,同時(shí)要考慮因周期性而引起的多解問(wèn)題 . 帶負(fù)電粒子在 y軸上某點(diǎn)由靜止釋放 ,它的位置不可能在原點(diǎn) O之上 (即磁場(chǎng)中 ),只能在原點(diǎn)之下 (即電場(chǎng)中 ),粒子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ,如下圖所示 .要經(jīng)過(guò) Q點(diǎn) ,圓半徑 r = (n=1,2,3? ).又 r = ,即 v = . nL2 BqmvnmBqL2
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