安徽省2013年高考物理二轮复习-专题三-电场和磁场-第2讲-带电粒子在电磁场中的运动VIP专享VIP免费

专题三电场和磁场第2讲带电粒子在电磁场中的运动体系构建考向分析本讲是带电粒子在重力场、静电场和磁场组成的复合场中的平衡、加速、偏转问题的综合分析与讨论。复习时要注意力与电和磁的结合。带电粒子在复合场中的运动是历年高考的热点，高考命题融合力学、电磁学等知识，有时以选择题，更多的是以综合计算题的形式来考查。预计今后高考考查的主要是：（1）考查带电粒子在组合场、复合场中的复杂的运动学问题，以计算题为主。（2）考查带电粒子在生产、生活、高科技背景条件下的运动问题。热点例析热点一带电粒子在“组合场”中的运动（1）组合场，指电场、磁场、重力场有两种场同时存在，但各位于一定的区域内且并不重叠，且带电粒子在一个场中只受一种场力的作用。（2）对“组合场”问题的处理方法最简单的方法是进行分段处理，要注意在两种区域的交界处的边界问题与运动的连接条件，根据受力情况分析和运动情况分析，大致画出粒子的运动轨迹图，从而有利于直观地解决问题。【例1】如图，在x＞0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E＝10N/C；在x＜0的空间中存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。一带负电的粒子（比荷q/m＝160C/kg），在x＝0.06m处的D点以v0＝8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。求：（1）带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离。（2）带电粒子进入磁场后返回电场的时间。（保留两位有效数字）规律小结解决带电粒子在组合场中运动的一般思路和方法：（1）明确组合场是由哪些场组合成的。（2）判断粒子经过组合场时的受力和运动情况，并画出相应的运动轨迹简图。（3）带电粒子经过电场时利用动能定理和类平抛运动知识分析。（4）带电粒子经过磁场区域时通常用圆周运动知识结合几何知识来处理。1举一反三1如图所示装置中，区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为E和；Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、带电荷量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中。求：（1）粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径。（2）O、M间的距离。（3）粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。热点二带电粒子在复合场中的运动1．正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及初始运动的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析。2．灵活选用力学规律是解决问题的关键当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，应根据平衡条件列方程求解；当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解；当带电粒子在复合场中做非匀变速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解。由于带电粒子在复合场中受力情况复杂，往往出现临界问题，此时应以题目中出现的“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解。【例2】（2012·福建晋江四校联考）如图所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E＝2N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向、电场强度大小也为E的匀强电场，并在y＞h＝0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO做匀速直线运动（PO与x轴负方向的夹角为θ＝45°），并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g＝10m/s2，求：（1）油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷；（2）油滴在P点得到的初速度大小；（3）油滴在第一象限运动的时间。规律小结带电粒子在复合场中的运动基本解题思路：⇓⇓⇓⇓⇓举一反三2（2012·山西四校联考）有一个带正电的小球，质量为m、电荷量...