模塊三專題七帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(編輯修改稿)
2025-06-09 01:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 熱點(diǎn)二 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1 ．首先要弄清是一個(gè)怎樣的復(fù)合場(chǎng)．判斷復(fù)合場(chǎng)是磁場(chǎng)、電場(chǎng)、 重力場(chǎng)中的哪幾個(gè)場(chǎng)的復(fù)合．其次，要正確地對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析．在進(jìn)行受力分析時(shí)要注意洛倫茲力方向的判定方法 —— 左手定則．在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析時(shí)，要特別注意洛倫茲力特點(diǎn)—— 始終和運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功．最后，選擇合適的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行求解． 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 2 ．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是電磁學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)的結(jié)合，分析方法和力學(xué)問(wèn)題的分析方法基本相同，不同之處是多了電場(chǎng)力、洛倫茲力．因此，帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題除了利用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)來(lái)分析外，還要注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用特點(diǎn)，如電場(chǎng)力做功與路徑 無(wú)關(guān)，洛倫茲力方向始終和運(yùn)動(dòng)方向垂直且永不做功等． 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 3 ．當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件列方程求解． 4 ．當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)用牛頓第二定律 ( 洛倫茲力提供向心力 ) 和平衡條件列方程聯(lián)立求解． 5 ．當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做非勻速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，選用動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解． 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) ( 1 6 分 ) ( 2 0 1 0 年高考安徽理綜卷 ) 如圖 7 － 4 甲所示，寬度為 d 的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi) ( 邊界為 L L2) ，存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和 豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng) ( 如圖乙所示 ) ，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E0，E ＞ 0 表示電場(chǎng)方向豎直向上． t ＝ 0 時(shí)，一帶正電、質(zhì)量為 m 的微粒從左邊界上的 N1點(diǎn)以水平速度 v射入該區(qū)域，沿直線運(yùn)動(dòng)到 Q 點(diǎn)后，做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的 N2點(diǎn)． Q 為線段 N1N2的中點(diǎn)，重力加速度為 g . 上述 d 、 E0、 m 、v 、 g 為已知量． 例 2 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) ( 1 ) 求微粒所帶電荷量 q 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大??； ( 2 ) 求電場(chǎng)變化的周期 T ； ( 3 ) 改變寬度 d ，使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)寬度的區(qū)域，求 T 的最小值． 圖 7 － 4 圖 7 － 5 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 【規(guī)范解答】 ( 1 ) 微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)說(shuō)明其重力和電場(chǎng)力平衡，即 mg ＝ qE0，故微粒所帶電荷量為q ＝mgE0. ( 2 分 ) 由于粒子在剛開(kāi)始和最后一段做直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析如圖 7 － 5 所示，則 q v B ＝ qE0＋ mg ， 則 B ＝E0v＋mgqv＝E0v＋mgv mgE0＝2 E0v. ( 4 分 ) 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) ( 2 ) 經(jīng)分析從 N1點(diǎn)到 Q 點(diǎn)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t1＝d2v＝d2 v(6 分 ) 到 Q 點(diǎn)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期 T ′ ＝2π mqB＝π vg(8 分 ) 從 Q 點(diǎn)到 N2點(diǎn)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2＝ t1 而由題中圖象可知電場(chǎng)變化的周期 T ＝ t1＋ T ′ ＝d2 v＋π vg. ( 1 0 分 ) 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) ( 3 ) 改變寬度 d 后，仍能 完成上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的電場(chǎng)變化的最小周期的對(duì)應(yīng)示意圖如圖 7 － 6 所示． 則 T mi n ＝ t ′ 1 ＋ T ′ ，此時(shí)d mi n2＝ R ( 1 2 分 ) 則 t ′ 1 ＝Rv且 R ＝mvqB( 1 4 分 ) 以上各式聯(lián)立解得 T mi n ＝v2 g＋π vg＝vg(12＋ π) ． ( 1 6 分 ) 圖 7－ 6 【答案】 ( 1 ) mgE0 2 E 0v ( 2 ) d2 v ＋ π vg ( 3 ) vg ( 12 ＋ π) 重點(diǎn)知識(shí)歸納 高考熱點(diǎn)示例 隨堂反饋練習(xí) 課時(shí)活頁(yè)訓(xùn)練 上頁(yè) 下頁(yè) 模塊三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 強(qiáng)化訓(xùn)練 2 ． ( 2 0 1 0 年吉林市高三檢測(cè) ) 如圖 7 － 7 所示，坐標(biāo)系 x O y 在豎直平面內(nèi)，空間有沿水平方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B ，在 x＞ 0 的空間里有沿 x 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小為 E ，一個(gè)帶正電的小球經(jīng)過(guò)圖中 x 軸上的 A點(diǎn)，沿著與水平方向成 θ ＝ 3 0 176。 角的斜向下直線 AB做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò) y 軸上的 B 點(diǎn)進(jìn)入 x ＜ 0 的區(qū)域，要使小球進(jìn)入 x ＜ 0 區(qū)域后能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需在 x ＜ 0 區(qū)域 內(nèi)另加一勻強(qiáng)電場(chǎng)．若帶電小球做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò) x
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