第11章　命题点8　带电粒子在组合场中的运动-【南方凤凰台】2024高考物理（提高版）一轮复习导学案 江苏（新教材新高考）课件

命题点8　带电粒子在组合场中的运动 第十一章 磁场 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 1 体系建构 体系建构 体系建构 命题迁移 5 1 磁场与磁场的组合 磁场与磁场的组合问题实质就是两个有界磁场中的圆周运动问题，带电粒子在两个磁场中的速度大小相同，但轨迹半径和运动周期往往不同．解题时要充分利用两段圆弧轨迹的衔接点与两圆心共线的特点，进一步寻找边角关系． 命题迁移 (2023·如皋期初调研)空间存在两个垂直于xOy平面的匀强磁场，y轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为2B0、3B0.t＝0时刻，一带电粒子从原点O沿x轴正方向射入磁场，速度为v，第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q，其轨迹如图所示．已知粒子的质量为m，电荷量为q，不考虑粒子的重力．求： 1 命题迁移 (1) Q到O的距离d. 命题迁移 (2) 粒子两次经过P点的时间间隔Δt. 命题迁移 (3) 粒子经过y轴的时刻t. 命题迁移 2 电场与磁场的组合 1. “磁偏转”和“电偏转”的区别   电偏转 磁偏转 偏转条件 带电粒子以v⊥E进入匀强电场 带电粒子以v⊥B进入匀强磁场 受力情况 只受恒定的电场力 只受大小恒定的洛伦兹力 运动轨迹 抛物线 圆弧 物理规律 类平抛知识、牛顿第二定律 牛顿第二定律、向心力公式 命题迁移 命题迁移 2. 带电粒子在组合场中的运动问题，关键是要按顺序对题目给出的运动过程进行分段分析，把复杂问题分解成一个一个简单、熟悉的问题来求解，对于由几个阶段共同组成的运动还应注意衔接处的运动状态．解决带电粒子在组合场中运动问题的思路方法： 命题迁移 2 命题迁移 (1) 求磁感应强度B1的大小． 命题迁移 (2) 求电子第一次到达CD直线的范围大小． 答案：2R 命题迁移 (3) 欲使所有电子都能达到x轴，求矩形磁场区域的最小面积． 命题迁移 命题迁移 迁移内化 19 迁移内化 (1) 粒子经过点P时的速度大小． 答案：5×106 m/s (2) 粒子源在y轴上的位置． 迁移内化 (3) 粒子在磁场中运动的时间． 答案：2.1×10－8 s 迁移内化 迁移内化 谢谢观赏 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A导学案 高考一轮复习 物理 答案：eq \f(mv,3qB0) 【解析】由洛伦兹力提供向心力qvB＝meq \f(v2,R) 解得R1＝eq \f(mv,2qB0)，R2＝eq \f(mv,3qB0) Q、O的距离d＝2R1－2R2 解得d＝eq \f(mv,3qB0) 答案：eq \f(2πm,qB0) 【解析】粒子再次经过P，经过N个周期， N＝eq \f(OP,d)＝eq \f(2R1,d)＝3 匀速圆周运动T1＝eq \f(2πR1,v)＝eq \f(πm,qB0)，T2＝eq \f(2πR2,v)＝eq \f(2πm,3qB0) 粒子绕一周的时间T＝eq \f(T1,2)＋eq \f(T2,2) 两次经过P点的时间间隔Δt＝3T－eq \f(T1,2) 解得Δt＝eq \f(2πm,qB0) 答案：eq \f(5πmn,6qB0)(n＝0,1,2,3，…)或t2＝eq \f(5πmn,6qB0)＋eq \f(πm,2qB0)(n＝0,1,2,3，…) 【解析】粒子经过y轴的时刻t1＝nT(n＝0,1,2,3，…) 或t2＝nT＋eq \f(T1,2)(n＝0,1,2,3，…) 解得t1＝eq \f(5πmn,6qB0)(n＝0,1,2,3，…)或 t2＝eq \f(5πmn,6qB0)＋eq \f(πm,2qB0)(n＝0,1,2,3，…) 基本公式 L＝vt y＝eq \f(1,2)at2 a＝eq \f(qE,m) tan θ＝eq \f(at,v) qvB＝meq \f(v2,r) r＝eq \f(mv,qB) T＝eq \f(2πm,qB) t＝eq \f(θT,2π) sin θ＝eq \f(L,r) 做功情况 电场力既改变速度方向，也改变速度的大小，对电荷要做功 洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度的大小，对电荷永不做功 物理图像 (2023·南京一中期中)如图所示，在xOy平面内，有一半径为R、磁感应强度为B1(未知)、方向垂直纸面向里的圆形磁场区域与x轴相切于O点，圆心O1位于(0，R)；x轴下方有一直线CD，CD与x轴相距eq \r(3)R，x轴与直线CD之间的区域有一沿＋y轴的匀强电场，电场强度E＝eq \f(\r(3)mv\o\al(2,0),2eR)；在CD的下方有一矩形磁场区域，区域上边界紧靠CD直线，磁感应强度B2＝eq \f(\r(3)mv0,2eR