20xx人教版高中物理選修3-1第3章磁場(chǎng)章末小結(jié)課件(編輯修改稿)
2024-12-25 17:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階段組成。 ? 注意：①研究帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先要明確各種不同力的性質(zhì)和特點(diǎn)；其次要正確地畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡，再選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律求解。 ②一般情況下，電子、質(zhì)子、 α粒子等微觀粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受的重力遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力，因而重力可以忽略，如果有具體數(shù)據(jù)，可以通過(guò)比較來(lái)確定是否考慮重力，在有些情況下需要由題設(shè)條件來(lái)確定是否考慮重力。 ? 求解帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般步驟是： (1)選帶電粒子為研究對(duì)象； (2)對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析； (3)依據(jù)受力情況判定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)形式； (4)分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程并結(jié)合力學(xué)規(guī)律列方程或畫圖象，然后求解。 在圖甲所示的空間里，存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ＝2π mq。在豎直方向存 在著交替變化的勻強(qiáng)電場(chǎng) ( 豎直向上為正 ) ，電場(chǎng)大小為 E0＝mgq。一傾角為θ 、長(zhǎng)度足夠的光滑絕緣斜面放置在此空間。斜面上有一質(zhì)量為 m 、電荷量為－ q 的小球，從 t＝ 0 時(shí)刻由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，設(shè)第 5s 內(nèi)小球不會(huì)離開(kāi)斜面，重力加速度為 g 。求： ? (1)小球第 1s末的速度。 ? (2)小球在前 2s內(nèi)的位移。 ? (3)第 6s內(nèi)小球離開(kāi)斜面的最大距離。 規(guī)范解答： (1) 設(shè)第 1s 內(nèi)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度為 a ， 由牛頓第二定律得 ( mg ＋ qE0)s in θ ＝ ma 第 1s 末的速度 v1＝ at1 解得 v1＝ 2 g sin θ (2) 第 2s 內(nèi)： qE0＝ mg ， 所以，小球?qū)㈦x開(kāi)斜面在上方做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 圓周運(yùn)動(dòng)的周期 T ＝2π mqB＝ 1s 小球在第 2s 末回到第 1s 末的位置，所以小球前 2s 內(nèi)的位移s ＝12at21＝ g sin θ (3) 由 圖丙可知，小球在奇數(shù)秒內(nèi)沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，在偶數(shù)秒內(nèi)離開(kāi)斜面做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。 所以，第 5s 末的速度 v5＝ a ( t1＋ t3＋ t5) ＝ 6 g sin θ ， 由 q v B ＝m v2R得小球第 6s 內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 R3＝3 g sin θπ 小球離開(kāi)斜面的最大距離 d ＝ 2 R3＝6 g sin θπ 答案： (1)2 g sin θ (2 ) g sin θ (3 ) 6 g sin θπ ? 點(diǎn)評(píng)： 本題屬于典型的帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，正確分析帶電粒子在各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的受力，得出粒子在偶數(shù)秒內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是解題的關(guān)鍵。 觸 及 高 考 ? 1．本章知識(shí)在高考中主要考查磁場(chǎng)的基本概念、安培力和洛倫茲力的判斷和應(yīng)用。側(cè)重于帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)等問(wèn)題。多以選擇題和綜合計(jì)算題的形式出現(xiàn)。 ? 2．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高考的重點(diǎn)之一，能綜合考查重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力的分析，各種力做功、能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力學(xué)知識(shí)，以及考生的分析和綜合應(yīng)用能力。覆蓋考點(diǎn)較多，是歷年高考的一個(gè)命題熱點(diǎn)，難度較大，在學(xué)習(xí)中我們要加倍努力。 考 題 探 析 ? (2020全國(guó)卷 Ⅱ ， 19)有兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 Ⅰ 和 Ⅱ ， Ⅰ 中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是 Ⅱ 中的 k倍。兩個(gè)速率相同的電子分別在兩磁場(chǎng)區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)。與 Ⅰ 中運(yùn)動(dòng)的電子相比， Ⅱ 中的電子 ( ) ? A．運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是 Ⅰ 中的 k倍
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