专题三 课时2 带电粒子在电场和磁场中的运动-【核动力】2023高考物理大二轮复习高考必备A计划之专题复习（新教材）

A．kIL (x１＋x２) B． k IL (x２－x１) C．k２IL (x２＋x１) D． k ２IL (x２－x１) 考向三　磁场对运动电荷的作用 [真题体验] 　(２０２２􀅰全国甲卷,１８)空间存在着匀强 磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(xOy 平面)向里,电场的方向沿y轴正方向．一带正 电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点 O由静止开始运动．下列四幅图中,可能正确描 述该粒子运动轨迹的是 (　　) 【思路点拨】　带正电粒子在电、磁场中运动,首 先要明确粒子的运动由受力决定,根据受力情 况分析粒子的运动情况,根据功能关系判断带 电粒子的运动情况． [模拟训练] ７．(２０２２􀅰山东省聊城市高三二 模)(多选)如图,一带负电的 圆环套在倾斜固定的粗糙绝 缘长直杆上,圆环的直径略大于杆的直径,杆处 于方向垂直纸面向里的匀强磁场中．现给圆环 一沿杆向上的初速度v０,在以后的运动过程中, 下列关于圆环的速度v随时间t的变化关系图 线,可能正确的是 (　　) 请做专题集训(六)P１３４ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课时２　带电粒子在电场和磁场中的运动 题型一　带电粒子在电场中的运动 【方法解读】 １．带电粒子在电场中运动时重力的处理 基本粒子 如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或 明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并 不忽略质量) 带电体 如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有 明确的暗示以外,一般都不能忽略重力 考向一　带电粒子在电场中的直线运动 [真题体验] 　(２０２２􀅰广东卷, １４)密立根通过观测油滴 的运动规律证明了电荷 的量子性,因此获得了１９２３年的诺贝尔奖．如 图是密立根油滴实验的原理示意图,两个水平 放置、相距为d的足够大金属极板,上极板中央 有一小孔．通过小孔喷入一些小油滴,由于碰撞 或摩擦,部分油滴带上了电荷．有两个质量均为 m０、位于同一竖直线上的球形小油滴A 和B,在 时间t内都匀速下落了距离h１．此时给两极板 加上电压U(上极板接正极),A 继续以原速度 下落,B 经过一段时间后向上匀速运动．B 在匀 速运动时间t内上升了距离h２(h２≠h１),随后 与A 合并,形成一个球形新油滴,继续在两极板 间运动直至匀速．已知球形油滴受到的空气阻 力大小为f＝km １ ３v,其中k为比例系数,m 为油 滴质量,v为油滴运动速率．不计空气浮力,重力 加速度为g．求: 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —８３— 大二轮复习 A计划􀅰物理 (１)比例系数k; (２)油滴A、B 的带电量和电性;B 上升距离h２ 电势能的变化量; (３)新油滴匀速运动速度的大小和方向． 【思路点拨】　(１)根据对油滴的受力分析,结合 空气阻力的表达式得出比例系数; (２)根据油滴的运动特点分析出油滴的电性和 对应的电荷量,结合功能关系分析出油滴电势 能的变化量; (３)油滴融合瞬间动量守恒,根据融合后的速度 方向进行分类讨论,结合受力分析的特点计算 出新油滴的速度大小和方向． [模拟训练] １．一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d, 极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小 孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上 方d ２ 处的P 点有一带电粒子,该粒子从静止开 始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处 (未与极板接触)返回．若将下极板向上平移d３ , 则从P 点开始下落的相同粒子将 (　　) A．打到下极板上 B．在下极板处返回 C．在距上极板d２ 处返回 D．在距上极板２d５ 处返回 考向二　带电粒子在电场中的曲线运动 [真题体验] 　(２０２２􀅰全国甲卷,２１)(多选)地面上方 某区域存在方向水平向右的匀强电场,将一带 正电荷的小球自电场中P 点水平向左射出．小 球所受的重力和电场力的大小相等,重力势能 和电势能的零点均取在P 点．则射出后,(　　) A．小球的动能最小时,其电势能最大 B．小球的动能等于初始动能时,其电势能最大 C．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等 时,其动能最大 D．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时, 重力做的功等于小球电势能的增加量 【思路点拨】　图形剖析: 【方法总结】　等效最“高”点与最“低”点的寻找 (１)确定重力和电场力的合力的大小和方向,然 后过圆心作等效重力作用线的延长线,延长线 交圆周上方的那个点即圆周的等效最“高”点, 延长线交圆周下方的那个点为等效最“低”点． (２)类比“绳—球”“杆—球”模型临界值的情况 进行分析解答． [模拟训练] ２．如图所示,在直角坐标系xOy平面的第一象限 内存在着沿＋x 方向的有界匀强电