内容正文:
专题突破十
带电粒子在叠加场中的运动
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
精讲导学——深化认知
考点一 带电粒子在叠加场中运动的实例分析(基础考点)
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
对点训练——提升能力
B
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
2.(磁流体发电机)(2021·河北卷)如图,距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B1,一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间,相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B2,导轨平面与水平面夹角为θ,两导轨分别与P、Q相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置,恰好静止,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,下列说法正确的是( )
B
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
3.(电磁流量计)督查暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,测量管由绝缘材料制成,其长为L、直径为D,左右两端开口,在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极,匀强磁场方向竖直向下。污水(含有大量的正负离子)充满管口从左向右流经该测量管时,a、c两端的电压为U,显示仪器显示污水流量Q(单位时间内排出的污水体积)。则( )
D
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
4.(霍尔元件)霍尔式位移传感器的测量原理如图所示,有一个沿z轴方向的磁场,磁感应强度B=B0+kz(B0、k均为常数)。将传感器固定在物体上,保持通过霍尔元件的电流I不变,方向如图所示,当物体沿z轴方向移动时,由于位置不同,霍尔元件在y轴方向上、下表面的电势差U也不同。则( )
C
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
1.关于是否考虑粒子重力的三种情况
(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等,因为其重力一般情况下与静电力或磁场力相比太小,可以忽略;而对于一些实际物体,如带电小球、液滴、尘埃等一般应当考虑其重力。
(2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的,按题目要求处理。
(3)不能直接判断是否要考虑重力的,在进行受力分析与运动分析时,要结合运动状态确定是否要考虑重力。
考点二 带电粒子在叠加场中的运动(能力考点)
精讲导学——深化认知
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
2.叠加场:电场、磁场、重力场共存,或其中某两场共存。
3.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 其他力的合力与洛伦兹力等大反向 平衡条件
匀速圆周运动 除洛伦兹力外,其他力的合力为零 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
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
例 1
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
(1)求直流电源的电动势E0;
(2)求两极板间磁场的磁感应强度B;
(3)在图中虚线的右侧设计一匀强电场,使小球离开电容器后沿直线运动,求电场强度的最小值E′。
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
1.(带电粒子在叠加场中的直线运动)(多选)质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区,该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A,下列说法中正确的是( )
对点训练——提升能力
AC
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限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
BD
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考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
3.(带电粒子在叠加场中的复杂运动)(2022·全国甲卷)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( )
B
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考点二
考点一
限时规范训练
考点三
考点四
解析:B 在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向,故在坐标原点O静止的带正电粒子在电场力作用下会向y轴正