第11章　命题点9　带电粒子在叠加场和交变电、磁场中的运动-【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

第十一章 磁场 命题点9　带电粒子在叠加场和交变电、磁场中的运动 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 带电粒子在叠加场中的运动 1. 叠加场 电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存． 2. 带电粒子在叠加场中常见的几种运动形式 运动性质 受力特点 方法规律 匀速直线运动 粒子所受的合力为零 平衡条件 匀速圆周运动 除洛伦兹力外，另外两力的合力为零，即qE＝mg 牛顿第二定律、圆周运动的规律 较复杂的曲线运动 除洛伦兹力外，其他力的合力既不为零，也不与洛伦兹力等大反向 动能定理、能量守恒定律 命题迁移 1 命题迁移 (1) 从O1点水平射入的速度v. (2) 带电粒子由O1点运动至P点的时间t. 命题迁移 命题迁移 (3) 带电粒子打在照相底片上P、Q两点间的距离． 命题迁移 命题迁移 2 带电粒子在交变电、磁场中的运动 解决这类问题首先要注意交变电场和交变磁场的特点，弄清在各个过程中受到哪些力的作用，带电粒子在周期性变化的电场或磁场中处于何种状态、做什么运动，确定带电粒子的运动过程，然后选择物理原理和规律按运动过程列式求解．解题步骤如下： 命题迁移 2 命题迁移 (1) 求粒子在磁场中运动时距x轴的最大距离． 答案：0.4 m 命题迁移 (2) 求粒子经过x轴且与P点速度v相同的时刻． 命题迁移 命题迁移 【解析】由上问可知，粒子每完成一次周期性的运动，将向－x方向平移2R(即从P点移到F点)，粒子速度方向与y轴夹角成60°，有两种情况：若与y轴正方向为夹角60°，则有 xP＝2kR＋(R－Rsin 30°) (k＝0,1,2,3，…) 即xP＝(0.4k＋0.1) m (k＝0,1,2,3，…) 若与y轴负方向夹角为60°，则有 xP＝2kR＋(2R－Rsin 30°) (k＝0,1,2,3，…) 即xP＝(0.4k＋0.3) m (k＝0,1,2,3，…) 答案：xP＝(0.4k＋0.1) m (k＝0,1,2,3，…)或xP＝(0.4k＋0.3) m (k＝0,1,2,3，…) 命题迁移 迁移内化 18 1. 如图甲所示，半径为R的圆形区域内(包括圆边界)有方向垂直纸面的匀强磁场，圆形区域右侧放置两块水平正对的金属板a和b，两金属板的中心线O1O2与圆形区域的圆心O在同一水平线上．在圆上P点有一电子源，P点位于O点正下方，电子源在纸面内向圆形区域各个方向均匀发射速率均为v0的电子；其中沿PO方向射入磁场的电子在t＝0时刻沿两板中心线O1O2射入两板间，同时在两板间加上如图乙所示的交变电压，电子最后恰好从a板的右边缘平行极板射出．金属板板长和板间距都等于2R，电子的质量为m、电荷量为e，忽略电子的重力和相互间的作用力． 迁移内化 (1) 求匀强磁场的磁感应强度大小． 迁移内化 (2) 求交变电压U0大小应满足的关系． 迁移内化 迁移内化 所以从电子源P射出的电子全部都能达到下极板b上；设从电子源P射出的速度方向与水平方向夹角为θ的电子刚好打到下极板正中央，电子在电场中偏转距离为y2，运动时间为t2，电子运动轨迹如图，由几何关系得 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 (2022·高邮期初调研)如图所示，在长方形abcd虚线框区域内，存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面水平向里的匀强磁场，电场强度E＝eq \f(qB2L,m)，磁感应强度为B.O1为ab边中点，O1O2为长方形水平中心线，照相底片与虚线O1O2垂直且离cd边 eq \f(L,2).现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从O1点以速度v(未知)水平射入时，带电粒子沿虚线O1O2做匀速直线运动．保持带电粒子从O1点水平射入的速度v不变，若撤去电场，带电粒子恰好经过d点后打在照相底片上的P点；若撤去磁场，带电粒子打在照相底片上的Q点．已知ab＝L，bc＝eq \f(\r(3),2)L，不计粒子重力和空气阻力．求： 答案：eq \f(qBl,m) 【解析】粒子沿虚线O1O2做匀速直线运动，受力平衡qE＝qvB 解得v＝eq \f(qBL,m) 答案：eq \f(π＋3m,3qB) 【解析】撤去电场后，设带电粒子在磁场中做半径为R的匀速圆周运动，如图甲所示． 由qvB＝meq \f(v2,R)，得R＝L 根据几何知识α＝60° 粒子在磁场中运动的周期T＝eq \f(2πm,qB) 粒子在磁场中运动的时间t1＝eq \f(1,6)T＝eq \f(πm,3qB) 粒子离开磁场到P点的位移x＝eq \f(\f(L,2),cos α)＝L 该过程的运动时间t2＝eq \