专题3-微专题4 带电粒子在复合场中的运动(专题微讲)-【赢在微点·考前顶层设计】2024新高考物理大二轮专题复习（课件PPT）

考前顶层设计·物理 赢在微点 考前顶层设计 物理 第一部分 专题知识突破篇 专题三　电场和磁场 微专题四　带电粒子在 复合场中的运动 感悟·高考真题 专题三　微专题四　带电粒子在复合场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 1.(2023·湖南卷)如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上,AO与GF垂直,且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中,只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱,能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是 (　　) A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则t > t0 B.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则t > t0 C.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2,则t= D.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2,则t=t0 D 【点拨】粒子从CF边界射出时转过的圆心角均为90 °。 专题三　微专题四　带电粒子在复合场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 解析　粒子在Ⅰ中做匀速直线运动,则有qv0B1=qE,v0=,粒子在Ⅱ中运动的轨迹半径为r0==,所用时间t0=T= ×=,仅将B1变为2B1,则v1=v0,r1=r0,粒子从CF的四等分点处竖直向下射出,仅将E变为2E,则v2=2v0,r2=2r0,粒子从F点竖直向下射出,粒子在区域Ⅱ中的运动轨迹如图甲所示,粒子转过的圆心角均为90°,粒子在Ⅱ中运动的时间仍为t0,A、B两项错误;仅将Ⅱ中磁场变为B2,半径r3=r0>2r0,粒子从OF边离开,如图乙所示,料子轨迹对应圆心角的正弦值sin θ1==,粒子转过圆心角θ1=60°,粒子运动时间t=×=t0,C项错误;仅将Ⅱ中磁场变为B2,半径r4=r0>2r0,粒子从OF边离开,如图丙所示,粒子轨迹对应圆心角的正弦值sin θ2==,粒子转过圆心角θ2=45°,粒子运动时间t=×=t0,D项正确。 专题三　微专题四　带电粒子在复合场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 2.(多选)(2022·浙江卷)如图为某一径向电场的示意图,电场强度大小可表示为E=,a为常 量。比荷相同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力,则 (　　) A.轨道半径r小的粒子角速度一定小 B.电荷量大的粒子的动能一定大 C.粒子的速度大小与轨道半径r一定无关 D.当加垂直纸面磁场时,粒子一定做离心运动 【关键点】磁场方向不能确定,则洛伦兹力方向不能确定。 解析　根据电场力提供向心力可得·q=mω2r,解得ω=,可知轨道半径r小的粒子角速度大,故A项错误;根据电场力提供向心力可得·q=m,解得v=,又Ek=mv2,联立可得Ek=,可知电荷量大的粒子的动能一定大,粒子的速度大小与轨道半径r一定无关,故B、C两项正确;磁场的方向可能垂直纸面向里也可能垂直纸面向外,所以粒子所受洛伦兹力方向不能确定,粒子可能做离心运动,也可能做近心运动,故D项错误。 BC 专题三　微专题四　带电粒子在复合场中的运动 考前顶层设计 物理 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 突破·核心考点 感悟·高考真题 3.(多选)(2022·广东卷)如图所示,磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面 向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放,沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在 同一等势面上,下列说法正确的有 (　　) A.电子从N到P,电场力做正功 B.N点的电势高于P点的电势 C.电子从M到N,洛伦兹力不做功 D.电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力 【关键点】洛伦兹力不做功。 解析　由题可知电子所受电场力水平向左,电子从N到P,电场力做负功,A项错误;根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知N点的电势高于P点,B项正确;由于洛伦兹力一直都和速度方向垂直,故电子从M到N洛伦兹力都不做功,C项正确;由于M点和P点在同一等势面上,故从M到P电场力做功为0,而洛伦兹力不做功,M点速度为0,根据动能定理可知电子在P点速度也为0,则电子在M点和P点都只受电场力作用,在匀强电场中电子在这