第九章 专题强化17 带电粒子在电磁场中运动的综合（课件PPT）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

第九章 磁场 专题强化17 带电粒子在电磁场中运动的综合 》》》第九章磁场 热点一带电粒子在交变电磁场中运动 【典例1】(2022天津河东一模)如图甲所示，虚线MN的左侧空间中存在竖直向上 的匀强电场（上、下及左侧无边界）。一个质量为m、电荷量为g的带正电小球（视为质点）， 以大小为的水平初速度沿PQ向右做直线运动。若小球刚经过D点时(t=0),在电场 所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直于纸面向里的匀强磁场，使得小球再 次通过D点时的速度方向与PQ连线成60°角。已知D、Q间的距离为(V3+1)L,t6小于 小球在磁场中做圆周运动的周期，重力加速度的大小为g。 ↑××↑×E××MB附 B 0 ×Q 1+h311+h63t1+24o511+2l,5l1+310 甲 e 》》》第九章磁场 ()求电场强度E的大小： (2)求t0与1的比值； (3)小球过D点后将做周期性运动，当小球运动的周期最大时，求此时磁感应强度的 大小B,及运动的最大周期Tm。 e ① 》》》第九章磁场 解题关键 ()通过小球受力平衡求出电场强度的大小； (2)通过画出运动轨迹，找出直线运动的位移大小与匀速圆周运动的轨迹半径之间的 关系； (3)当小球运动轨迹最长，圆弧轨迹与MW相切时小球运动的周期最大。 e 》》》第九章磁场 答案：%②，5. mt ,(4π+6V3)L 3)qL 00 解析：(1)小球沿PQ向右做直线运动，受力平衡，则g=Eq 解得E-g 园轮物理 e © 》》》第九章磁场 (2)小球能再次通过D点，其运动轨迹如图(a)所示 设小球做匀速圆周运动的轨迹半径为r,则由几何关系有5 tan30° 又知s=vo1 .M 圆弧轨迹所对的圆心角0=2-：-孕手 Or 30P 则to一00 60 联立解得的 (a) 9π。 e ① 》》》第九章磁场 (3)当小球运动的周期最大时，其运动轨迹应与MN相切，小球运动一个周期的轨迹 如图(b)所示 由儿何关系得R+an30=W3+1IL R 解得R=L 哈 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有qB0=mR 00 (b) 解得B=q 小球在-个周期内运动的路程为s=3×号×2mR+6Xamn0=4+6③L 故7 (4π+63)L 00 00 e 》》》第九章磁场 提炼解题策略 解决带电粒子在交变电磁场中运动问题的基本思路 先读图→ 看清并明白场的变化情况 受力分粉一分析粒子在不同变化场区的受力情况 过程分杭分析粒子在不同时间内的运动情况 建模 粒子在不同运动阶段，各有怎样的运动模型 我衔接点一找出衔接相邻两过程的物理量 选规律 ○联立不同阶段的方程求解 》》》第九章磁场 热点二电磁学的综合大题 突破 巧用“动态圆”法 “放缩圆”法 “旋转圆”法 情景 发射速度方向相同，大小不相等，轨迹发射速度大小相等，方向不同，轨迹为 简介 为一系列半径不同的“放缩动态圆” 一系列半径相同的“旋转动态圆” 情景 图示 各轨迹圆的圆心在与初始速度方向垂直 各轨迹圆的圆心在半径为R= 特点 分的 的同一条直线上 弧上 e ① 》》》第九章磁场 【典例2】(2022河北邯郸模拟)如图所示，在x轴上方区域存在着范围足够大的垂 直于Oy平面向里的匀强磁场， 破感应强度的大小B=2-)2m。空间坐标c=0,y 2aq =a)处有一粒子源S,某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个(W足够大)质量为m、 电荷量为q、速度为的带正电粒子。则不能到达x轴上的粒子所占比例为( A. 6 B. 4 B XX 1 3 D 1-2 0 e ①