第三板块 层级Ⅰ微专题Ⅰ-2 带电粒子在电场、磁场中的运动-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材）

高考专题辅导与测试·物理 微专题I-2 带电粒子在电场、磁场中的运动 命题视角（一） 带电粒子（体）在电场中的运动 题点1带电粒子（体）在电场中的直线运动 题点2带电粒子在匀强电场中的偏转 [例1]（多选）如图所示，在密立根油滴实验 [例2]如图所示，在正交坐标系xOy的第 中，一个质量为m的带电油滴进人两块相距为d的 一、四象限内分别存在两个大小相等、方向不同 水平放置的平行板之 喷器 的匀强电场，两组平行且等间距的实线分别表 一油滴 间。未加电压时，油滴 带电板 示两个电场的电场线，每条电场线与x轴所夹 可以速度匀速通过 、 的锐角均为60°。一质子从y轴上某点A沿着 平行板区域。若在两 显做镜 带电板 垂直于电场线的方向射人第一象限，仅在电场 平板间加电压U,油滴将在电场中减速到零并保持 力的作用下第一次到达x轴上的B点时速度方 静止。已知油滴运动时所受阻力大小与运动速度和 向正好垂直于第四象限内的电场线，之后第二 油滴半径乘积成正比。重力加速度为g。则() 次到达x轴上的C点，求： A该油滴所带电量 60 B.不加电压时，油滴速度v与半径成反比 60 C.该油滴从进入平行板到静止过程，做加速度诚 小的减速运动 (1)质子在A点和B点的速率之比： D.该油滴在加电压U后，从进入平行板到静止过 (2)OB与BC长度的比值。 程，下落的距离为 n 尝议解题： d 一mg 听课硅笔： [微点拨] 求解带电粒子（体）在电场中的直线运动的技巧 要注意分析带电粒子是做匀速运动还是匀变 速运动，匀速运动问题常以平衡条件F合=0作为 突破口进行求解，匀变速运动问题根据力和运动的 关系可知，合力一定和速度在一条直线上，然后运 用动力学观点或能量观点求解。 (1)运用动力学观点时，先分析带电粒子的受力情 况，根据F合=1a得出加速度，再根据运动学方 程可得出所求物理量。 (2)运用能量观点时，在匀强电场中，若不计重力， 电场力对带电粒子做的功等于粒子动能的变化 量：若考虑重力，则合力对带电粒子做的功等于 粒子动能的变化量。 |68 第三板块 电场与磁场 [微点拨] A.M板电势高于N板电势 求解带电粒子在电场中的偏转运动的技巧 B.两个粒子的电势能都增加 在垂直电场方向上做匀速直线运动，在这个方 C.粒子在两板间的加速度为a= 22 向上找出匀速运动的位移和运动时间等相关物理 L 量：沿电场方向做匀加速直线运动，在这个方向上 : D.粒子从V板下端射出的时间：=V2-1)L 找出偏转加速度、偏转位移，偏转速度等相关物理 2v0 墨，在至直电扬方向上有1一人，沿电扬方向上有 2.(多选)如图1所示，一倾角为30的固定光滑绝 缘斜面，上方存在沿斜面向下的匀强电场。一 y-2a2或y=a,a= 鱼，联立方程可求解。 带电量为g=1×103C的物块（可视为质点）以 定初速度沿斜面上滑，在上滑过程中物块的 [精练速过关] 动能Ek、电势能E,与位移x的关系如图2所 1,如图所示，带等量异种电荷的两正M 示。重力加速度g取10m/s2,则物块质量m和 对平行金属板M、N间存在匀强电 电场强度的大小E分别为 () E/ 场，板长为L(不考虑边界效应)。 40 308 1=0时刻，M板中点处的粒子源发 20 射两个速度大小为6的相同粒子，垂直M板 E鹰30 0 向右的粒子，到达N板时速度大小为√2： 2468x/m 图1 图2 平行M板向下的粒子，刚好从V板下端射 A.m=0.75kg B.m=1 kg 出。不计重力和粒子间的相互作用，则() C.E=1.25×10-5N/CD.E-2.5×10-5N/C 命题视角（二） 带电粒子在有界磁场中的运动 [真题试能力] 2.(2023·全四乙卷)如图，一 1.(2023·全国甲卷)（多选）光滑刚性绝缘圆筒内 磁感应强度大小为B的 Bx 2 存在着平行于轴的匀强磁 匀强磁场，方向垂直于纸 屏 场，筒上P点开有一个小 面(xOy平面)向里，磁场 孔，过P的横截面是以O ××0×× 右边界与x轴垂直。一带电粒子由O点沿x正 为圆心的圆，如图所示。一 XX 向人射到磁场中，在磁场另一侧的S点射出，粒 带电粒子从P点沿PO射人，然后与筒壁发生 子离开磁场后，沿直线运动打在垂直于x轴的 碰撞。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间，速度沿 圆上碰撞点的切线方向的分量大小不变，沿法 接收屏上的P点：SP=L,S与屏的距离为？，与 线方向的分量大小不变、方向相反：电荷量不 x轴的距离为a。如果保持所有条件不变，在磁 变。不计重力。下列说法正确的是 场区域再加上电场强度大小为E的匀强电场， A.粒子的运动轨迹可能通过圆心O 该粒子入射后则会沿x轴到达接收屏。该粒子 B.最少经2次碰撞，粒子就可能从小孔射出 的比荷为 () C.射入小孔时