高考物理二輪復(fù)習(xí)課件第一階段專題三第3講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-文庫吧資料
2025-01-14 14:02本頁面
【正文】 ′ N ′ 之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻 強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電粒子 ( 不計(jì)重 力 ) 以初速度 v0由 A 點(diǎn) 垂直 MN 進(jìn)入這個(gè) 區(qū)域，帶電粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，并從 C 點(diǎn)離 開場(chǎng)區(qū)。已知自由電子的電荷量為 e，則下列判斷正確的是 ( ) 圖 3－ 3－ 5 返回 ① 上表面電勢(shì)高 ② 下表面電勢(shì)高 ③ 該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為Ie db ④ 該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為BIe Ub A ． ①③ B ． ②④ C ． ②③ D ． ①④ 返回 解析： 選 畫出平面圖如圖所示，由左手定則可知，自由電子向上表面偏轉(zhuǎn)，故下表面電勢(shì)高，故選項(xiàng) ② 正確， ① 錯(cuò)誤。要使此離子沿直線通過電磁場(chǎng)，需要 ( ) 圖 3 － 3 － 4 返回 解析： 選 離子所受的電場(chǎng)力 F ＝ qE ，洛倫茲力 F 洛 ＝ q v B ，qU ＝12m v2，離子向上偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)力大于洛倫茲力，故要使離子沿直線運(yùn)動(dòng)，可以適當(dāng)增加 U ，增加速度，洛倫茲力增大，C 正確；也可適當(dāng)減小 E ，電場(chǎng)力減小， D 正確。 C 返回 2 ． ( 2022 江蘇調(diào)研 ) 如圖 3 － 3 － 3 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。 2 ． 不能挖掘出隱含條件導(dǎo)致錯(cuò)誤 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，往往會(huì)出現(xiàn)臨界狀態(tài)或隱含條件，應(yīng)以題目中的 “ 恰好 ”“ 最大 ”“ 最高 ”“ 至少 ” 等詞語為突破口，挖掘隱 含條件，并根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其他方程聯(lián)立求解。 (2) 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題除了利用力學(xué)即動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)來分析外，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)力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力方向始終和運(yùn)動(dòng)速度方向垂直永 不做功等。 ( 2) 當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力等值反向，洛倫茲力提供向心力時(shí)，帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 ③ 返回 ( 2) 墨滴垂直進(jìn)入電、磁場(chǎng)共存區(qū)域，重力仍與電場(chǎng)力平衡，合力等于洛倫茲力，墨滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有 q v0B ＝ mv 20R ④ 考慮墨滴進(jìn)入磁場(chǎng)和撞板的幾何關(guān)系，可知墨滴在該區(qū)域恰好完成四分之一圓周運(yùn)動(dòng)，則半徑 R ＝ d ⑤ 由 ②④⑤ 式得 B ＝v0Ugd2 ⑥ 返回 ( 3) 根據(jù)題設(shè)，墨滴運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為 R ′ ，有 q v0B ′ ＝ mv 20R ′ ⑦ 由圖示可得 R ′2＝ d2＋ ( R ′ －d2)2 ⑧ 得： R ′ ＝54d ⑨ 聯(lián)立 ②⑦⑨ 式可得： B ′ ＝4 v0U5 gd2 [ 答案 ] ( 1) 負(fù)電荷 m gdU ( 2) v 0 Ugd 2 ( 3) 4 v 0 U5 gd 2 返回 一、基礎(chǔ)知識(shí)要記牢 1 ． 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況分析 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的合外力及其
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