第12讲　计算题对“带电粒子在电磁场中运动”的考查-【创新思维】2023高考二轮物理专题复习配套PPT课件（老教材老高考）

第12讲　计算题对“带电粒子在电磁场中运动”的考查 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 [典型例题] 如图所示，一个质量为m、电荷量为q的正离子， 在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为 B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，结果离 子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场，此电场方向与AC平行且向上，最后离子打在G处，而G处距A点2d(AG⊥AC)。不计离子重力，离子运动轨迹在纸面内。求： 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r； (2)离子从D处运动到G处的时间； (3)离子到达G处时的动能。 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 [知识串联] (1)画出正离子轨迹 由几何关系确定半径 d＝r＋rcos 60°。 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 考点　 带电粒子在电场中的运动   1.(2020·全国卷Ⅰ)在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截 面积是以O为圆心、半径为R的圆，AB为圆的直径，如图 所示。质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子在纸面内自 A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速度v0穿出电场，AC与AB的夹角θ＝60°。运动中粒子仅受电场力作用。 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (1)求电场强度的大小； 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？ 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大？ 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 2.(2019·全国卷Ⅱ)如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G，P、Q、G的尺寸相同。G接地，P、Q的电势均为φ(φ>0)。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (1)求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小； 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？ 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 [典例1]　(2022·河南南阳模拟)如图所示，真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度方向与竖直方向夹角为37°(取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中： (1)小球受到的电场力的大小及方向； 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量； 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 (3)小球的最小速度的大小及方向。 二轮 · 物理 知识能力必备 研考点提素养 专题限时训练 [典例2]　研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图如图所示。在xOy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长