高三物理二輪復(fù)習(xí)名師點(diǎn)撥專題課件帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-文庫吧資料
2025-01-13 13:39本頁面
【正文】 g m 2 gq q h熱點(diǎn)考向 3 電磁場(chǎng)技術(shù)的應(yīng)用 【 典例 3】 (2022當(dāng)豎直方向的速度減小到零時(shí) ,此時(shí)質(zhì) 點(diǎn)速度最小 ,也就是說最小速度 vmin是 v在水平方向的分量 ,則 vmin=vcos45176。 角 ,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。 【 解析 】 (1)質(zhì)點(diǎn)從 P2到 P3的運(yùn)動(dòng)過程中 ,重力與電場(chǎng)力平 衡 ,洛倫茲力提供向心力。試求 : (1)第三象限空間中電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。在 x軸上方空間的第一、 第二象限內(nèi) ,既無電場(chǎng)也無磁場(chǎng) ,在第三象限內(nèi) 存在沿 y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于 xOy平面向里的勻強(qiáng)磁 場(chǎng) ,在第四象限內(nèi)存在沿 y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小與第三象限電 場(chǎng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)電場(chǎng)。由 WG+W電 =0可知 ,重力做功 WG0,故 W電 0,小球一定克服電場(chǎng)力做功 ,C正確。無論電場(chǎng)方向沿什么方向 ,小球帶正電還是負(fù)電 ,電場(chǎng)力與重力的合力是一定的 ,且與洛倫茲力等大反向 ,故要使小球做直線運(yùn)動(dòng) ,洛倫茲力恒定不變 ,其速度大小也恒定不變 ,故 D錯(cuò)誤 。 蘇州一模 )如圖所示 ,在 MN、 PQ間同時(shí)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng) ,磁場(chǎng) 方向垂直紙面水平向外 ,電場(chǎng)在圖中沒有標(biāo)出。 ④當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)或有約束的變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) , 一般用動(dòng)能定理或能量守恒定律求解。 mg與 qE相平 衡 ,有 mg=qE,由此可計(jì)算粒子比荷 ,判定粒子電性。其中洛倫茲力 F洛 =qvB的方向與速度 v垂直。例如 ,電場(chǎng)與磁場(chǎng)中滿足 qE=qvB或重力場(chǎng)與磁場(chǎng)中滿足 mg=qvB或重力場(chǎng)與電場(chǎng)中滿足 mg=qE,都表現(xiàn)為勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止 ,根據(jù)受力平衡列方程求解。 (3)畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡 ,靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！?總結(jié)提升 】 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法 (1)弄清復(fù)合場(chǎng)的組成特點(diǎn)。 (2)若 AB間沒有電場(chǎng)時(shí) ,如何求小球恰好離開 AB板間的速度大 小 ? 提示 :由動(dòng)能定理求出 ,只有重力做負(fù)功 ,即 mg (3分 ) 答案 :(1)10m/s (2)4 N/C (3) T BAqUdd22mvR?【 拓展延伸 】 典例中 : (1)若 AB間沒有磁場(chǎng) ,小球做什么運(yùn)動(dòng) ?若沒有電場(chǎng) ,小球又做什么運(yùn)動(dòng) ? 提示 :AB間沒有磁場(chǎng)時(shí) ,由于 qE=mg,則小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。 mg=qvB1 BAUd【 解析 】 (1)小球沿 NP做直線運(yùn)動(dòng) ,由平衡條件可得 :mg=qvB1 (2分 ) 得 v=10m/s (1分 ) (2)小球從 M點(diǎn)到 N點(diǎn)的過程中 ,由動(dòng)能定理得 : mgR+qER= mv2 (2分 ) 代入數(shù)據(jù)解得 :E=4N/C (1分 ) 12(3)在板間復(fù)合場(chǎng)中小球受電場(chǎng)力 =1N,與重力平衡 ,故 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 (3)試分析小球在 AB間做什么運(yùn)動(dòng) ,并畫出恰能從板邊沿飛出 時(shí)的軌跡示意圖。 【 解題探究 】 (1)分別畫出小球在 MN上、 NP間、 AB間的受力分析圖。 (2)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E。已知 AB板間的電壓 為 UBA=2V,板間距離 d=2m,板的長(zhǎng)度 L=3m,若小球恰能從板的邊 沿飛出 ,g取 10m/s2。軌道的右側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,磁感應(yīng) 強(qiáng)度為 B1=。 ,則有 t= = 105s (3)由 qEd= mv2得 E= =5 103V/m 答案 :(1)104m/s (2) 105s (3)5 103V/m 232vmR120 2 m360 qB????122mv2qd熱點(diǎn)考向 2 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 【 典例 2】 (16分 )(2022 (3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E。不計(jì)粒子重力 ,取 π=3,求 : (1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度 v。第 Ⅰ 象限內(nèi) NP 的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=1T,第 Ⅳ 象限有勻強(qiáng)電場(chǎng) ,方 向沿 y軸正向。 濰坊一模 )如圖所示 ,在 xOy坐標(biāo)系中 ,x軸上 N點(diǎn)到 O點(diǎn)的距離是 12cm,虛 線 NP與 x軸負(fù)向的夾角是 30176。 (3)注意分析磁場(chǎng)和電場(chǎng)邊界處或交接點(diǎn)位置粒子速度的大小和方向 ,把粒子在兩種不同場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有機(jī)地聯(lián)系起來。根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別求解。粒子在區(qū)域 Ⅱ 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半 徑為 R2= L (1分 ) 區(qū)域 Ⅱ 磁場(chǎng)的寬度 d2≥R 2+L=( +1)L (1分 ) 22由 O→M 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 :t1= (1分 ) 由區(qū)域 Ⅰ 磁場(chǎng)右側(cè)運(yùn)動(dòng)到區(qū)域 Ⅱ 磁場(chǎng)左側(cè)的時(shí)間 t2= (1分 ) 在區(qū)域 Ⅱ 中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t3= (1分 ) 運(yùn)動(dòng)總時(shí)間 :t總 =2(t1+t2)+t3= (1分 ) 答案 :(1) (2) (3)( +1)L 002 LL224v2v???002 L Lv2v ?003 2L3L22v2v???0(2 2 )Lv??20(2 2 )Lv??02mvqL20mv2qL【 總結(jié)提升 】 帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法 不論帶電粒子是先后在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) ,還是先后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。 x方向 :2L=v0t ① (1分 ) y方向 :L= ② (1分 ) 由①②得 E= (1分 ) 21 qEt2m20mv2qL(2)設(shè)到原點(diǎn)時(shí)帶電粒子的豎直分速度為 vy: vy= =v0 (1分 ) v= v0,方向與 x軸正向成 45176。 提示 : 當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡與 Q邊相切時(shí)區(qū)域 Ⅱ 磁場(chǎng)的寬度最小。 2L=v0t 221 1 qEL a t t2 2 m??(2)如何求粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域
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