高三物理一輪復(fù)習(xí)課件江蘇專用第八章第3講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-文庫(kù)吧資料
2025-01-13 13:39本頁(yè)面
【正文】 ) ＝ 20 g s in θ ⑧ 小球未離開斜面的條件是： q v 19 B ≤ ( mg ＋ qE 0 ) c os θ ⑨ 所以： t an θ ≤120 π. 答案 ( 1 ) 6 g s in θπ ( 2 ) t a n θ ≤ 120 π 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)將是今后高考命題的熱點(diǎn)，往往綜合考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等． ?帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路 借題發(fā)揮 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 ?特別提醒 若交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間，則在粒子穿越電場(chǎng)過(guò)程中，電場(chǎng)可看作粒子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)刻的勻強(qiáng)電場(chǎng)． 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 考情分析 近三年我省高考試題中對(duì)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的考查是 3年 3考，是高考的高頻考點(diǎn)，且多數(shù)是壓軸題． 高考題型 ：計(jì)算題． 命題趨勢(shì) 預(yù)計(jì)在 2022年高考中以生活、科技材料為背景，考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的受力和畫偏轉(zhuǎn)圖以及用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的綜合應(yīng)用等為主． 命題熱點(diǎn) 8 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 命題專家評(píng)述 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 易失分點(diǎn) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題容易出現(xiàn)以下錯(cuò)誤： (1)忽略帶電粒子的重力，對(duì)于微觀粒子如：質(zhì)子、離子等，不考慮重力；液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子常常考慮重力． (2)在疊加場(chǎng)中沒(méi)有認(rèn)識(shí)到洛倫茲力隨速度大小和方向的變化而變化，從而不能正確地判斷粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)． (3)不能建立完整的運(yùn)動(dòng)圖景，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡． (4)不能正確地選擇相應(yīng)的公式列方程，如運(yùn)動(dòng)的分解、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、功能關(guān)系等． 閱卷老師 叮嚀 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 應(yīng)對(duì)策略 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題解題的兩條線索 (1)力和運(yùn)動(dòng)的角度 ： ① 根據(jù)帶電粒子所受的力，運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解．②運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法，求解曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題． (2)功能的角度 ．根據(jù)場(chǎng)力及其他外力對(duì)帶電粒子做功引起的能量變化或全過(guò)程中的功能關(guān)系解決問(wèn)題，這條線索不但適用于均勻場(chǎng)，也適用于非均勻場(chǎng)，因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn)． 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 (2022 ， 過(guò) N 點(diǎn)做圓弧切線 ， 方向豎直向下 ， 離子垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng) ， 做類平拋運(yùn)動(dòng) ，y ＝ OO ′＝ v t ， x ＝12at2， 而 a ＝E2qm， 則 x ＝ 0 . 4 m ， 離子打到 熒光屏上的位置 C 的水平坐標(biāo)為 xC＝ ( 0 . 2 ＋ 0 . 4 ) m ＝ 0 . 6 m. 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 圖 乙 ( 3) 只要粒子能跨過(guò) AO 邊界進(jìn)入水平電場(chǎng)中 ， 粒子就具有豎直向下的速度而一定打在 x 軸上．如圖乙所示 ， 由幾何關(guān)系可知使離子不能打到 x 軸上的最大半徑 r ′＝2 ＋ 1 m ， 設(shè)使離子都不能打到 x 軸上 ，最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0， 則 q v B0＝mv2r ′， 代入數(shù)據(jù)解得 B0＝2 ＋ 18 T ＝ T , 則 B2′ ≥ T . 答案 (1) 105 m/s (2) m (3)B2′≥ T 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 圖 8－ 3－ 7 【變式跟蹤 2 】 ( 2022邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B2＝ T，邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度 E2＝ 105 V/m，在 x軸上固定一水平的熒光屏．一束帶電荷量 q＝ 10－ 19 C、質(zhì)量 m＝ 10－ 26 kg的正離子從 P點(diǎn)射入平行板間，沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從 y軸上坐標(biāo)為 (0， m)的 Q點(diǎn)垂直 y軸射入磁場(chǎng)區(qū)，最后打到水平的熒光屏上的位置 C.求： 考點(diǎn)二 帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 (1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大?。? (2)離子打到熒光屏上的位置 C的坐標(biāo)； (3)現(xiàn)只改變 AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使離子都不能打到 x軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B2′應(yīng)滿足什么條件？ 圖 8－ 3－ 6 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 審題流程 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 解析 (1)設(shè)離子的速度大小為 v，由于沿中線 PQ做直線運(yùn)動(dòng)，則有 qE1＝ qvB1，代入數(shù)據(jù)解得 v＝ 105 m/s. 圖 甲 ( 2 ) 離子進(jìn)入磁場(chǎng) ， 做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 由牛頓第二定律有 q v B2＝mv2r得 ， r ＝ 0 . 2 m ， 作出離子的運(yùn)動(dòng)軌跡 ， 交 OA 邊界于 N ， 如圖甲所示 ， OQ ＝ 2 r ， 若磁場(chǎng)無(wú)邊界 ， 一定通過(guò) O 點(diǎn) ， 則圓弧 QN的圓周角為 45 176。v， 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 粒子從開始進(jìn)入磁場(chǎng)到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間 t ′＝ t1＋ t2， 聯(lián)立以上各式得 t ′＝（ 5 π＋ 2 3 ） m6 qB. ( 2) 粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng) ， M ′ N ＝ v t ， A ′ N ＝12at2， a ＝qEm，由幾何關(guān)系得 A ′ N ＝ A ′ N ′＋ N ′ N ， A ′ N ′ ＝Lc os2 θ， N ′ N ＝ M ′ N t an θ ， 聯(lián)立得 E ＝2 Lqt2????????mc os2 θ＋ qB t t an θ ， 把 θ ＝ 30 176。課標(biāo)全國(guó)卷 ， 25)如圖 8－ 3－ 4所示，一半徑為 R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面 (紙面 )．在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為 q的粒子沿圖中直線在圓上的 a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的 b點(diǎn)離開該區(qū)域，離開時(shí)速度方向與直線垂直． 考點(diǎn)一 帶電粒子在分離復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 圖 8－ 3－ 4 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 圓心 O 到直線的距離為35R . 現(xiàn)將磁場(chǎng)換為平行于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng) ， 同一粒子以同樣速度沿直線在 a 點(diǎn)射入柱形區(qū)域 ， 也在 b 點(diǎn)離開該區(qū)域．若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B ， 不計(jì)重力 ， 求電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。? 規(guī)范解答 粒子在磁場(chǎng)中做 圓周運(yùn)動(dòng)． 設(shè)圓周的半徑為 r ， 由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得 q v B ＝ mv2r① 式中 v 為粒子在 a 點(diǎn)的速度． 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 過(guò) b 點(diǎn)和 O 點(diǎn)作直線的垂線 ， 分別與直線交于 c 和 d 點(diǎn)．由幾何關(guān)系知 ， 線段 ac－、 bc－和過(guò) a 、 b 兩點(diǎn)的圓弧軌跡的兩條半徑 ( 未畫出 ) 圍成一正方形．因此 ac－＝ bc－＝ r ② 設(shè) cd－＝ x ， 由幾何關(guān)系得 ac－＝45R ＋ x ③ bc－＝35R ＋ R2－ x2④ 聯(lián)立 ②③④ 式得 r ＝75R ⑤ 考綱自主研讀 考點(diǎn)互動(dòng)探究 高考全程解密 隨堂基礎(chǔ)演練 再考慮粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 E ， 粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)．設(shè)其加速度大小為 a ， 由牛頓第二定律和帶電粒子在電場(chǎng)中的受力公式得 qE ＝ ma ⑥
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