第四板块 专题十一 主题二 带电粒子在叠加场中的运动-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

第四板块 电场与磁场 主题二带电粒子在叠加场中的运动 [典例](2023·江苏高考)霍尔推进器某局 1.叠加场中的三种常见情形 部区域可抽象成如图所示的模 (1)洛伦兹力与重力共存 型。Oxy平面内存在竖直向下 匀速直线 匀速直线 平衡 的匀强电场和垂直坐标平面向 洛伦兹力 运动 运动规律 里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷 与重力 复杂的曲 机械能守 不平衡 : 量为e的电子从O点沿x轴正方向水平人射。入 线运动 恒定律 射速度为时，电子沿x轴做直线运动：人射速 (2)洛伦兹力与静电力共存 度小于时，电子的运动轨迹如图中的虚线所 示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。 匀速直线 平衡 匀速直线 洛伦兹力 运动 运动规律 不计重力及电子间相互作用。 与静电力 (1)求电场强度的大小E: 不平衡 复杂的曲 线运动 动能定理 (2)若电子人射速度为空，求运动到速度为空时位 (3)静电力、洛伦兹力与重力共存 置的纵坐标y1: (3)若电子人射速度在0<)<范围内均匀分 匀速直线 三力平衡 匀速直线运动 运动规律 布，求能到达纵坐标为一常位登的电子数N 静电 力 占总电子数N。的百分比。 重力与静 匀速圆局 洛伦 匀速圆周运动 电力平衡 运动规律 规范解答： 兹力 与重 成力与静电力的 能量守恒 力 复杂的曲 合力不为零凡与 定律或动 速度方向不垂直 线运动 能定理 2.带电粒子在叠加场中的解题思路 叠加场的 弄清电场、磁场、重力场的构成情况 组成 受力分析 先分析准力，再分析静电力和洛伦兹力， 然后分析其他力（先弹力，后摩擦力） 运动分析 注总运动情况和受力情况的结合 分段分析 通过不同种类的场时，分段讨论 匀速直线运动 平衡条件 画出轨迹， 牛顿运动定律和圆周 选规律 匀速圆周运动 运动规律 动能定理或能量守恒 复杂曲线运动 定律 铺77 |新高考方案·专题增分方略物理 此过程中，小球未与极板发生碰撞，重力加速度大 [考法全训门 考法1洛伦兹力与重力共存 小为g,忽略空气阻力。 1.(2023·海南高考)如图所示，带正电的小球竖直 向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球 运动和受力的说法正确的是 () -3d ×X×1××× (1)求直流电源的电动势Eo: x xxix x× (2)求两极板间磁场的隧感应强度B: XX×××X (3)在图中虚线的右侧设计一匀强电场，使小球离 ×××××× A小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右 开电容器后沿直线运动，求电场强度的最小值E。 B.小球运动过程中的速度不变 C,小球运动过程中的加速度保持不变 D.小球受到的洛伦兹力对小球做正功 考法2洛伦兹力与静电力共存 2.(2023·新课标卷)一电子和一a 粒子从铅盒上的小孔O竖直向 上射出后，打到铅盒上方水平放 置的屏幕P上的a和b两点，d 点在小孔O的正上方，b点在a 点的右侧，如图所示。已知α粒子的速度约为 电子速度的品·铅盒与屏籍之间存在匀强电场 和匀强磁场，则电场和磁场方向可能为() A.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里 B.电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向外 C.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向里 D.电场方向水平向右、磁场方向垂直纸面向外 考法3静电力、洛伦兹力与重力共存 3.(2022·湖南高考)如图，两个定值电阻的阻值分别 为R和R,直流电源的内阻不计，平行板电容器 两极板水平放置，板间距离为d,板长为3d,极板 间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为、 带电量为十q的小球以初速度驷沿水平方向从 电容器下板左侧边缘A点进入电容器，做匀速 圆周运动，恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。 温馨提示：请完成《专题验收评价》中P聊的“专瓶十一课时作业（二）” 78带正电的离子往上偏转，带负电的离子往下偏转，带负电离子的： 子受到的电场力大于洛伦兹力，则电子向上偏转，报翡动能定理有 子在磁场中运动的时间与建度，轨迹长度无关，相问比荷和磁扬 (3)若电子以速度v入射时，设电子能达到的最高点位夏的纸坐 的情况下，只取决于运动圆弧所对的國心角，带负电且从e间 离开的离于轨证所对应的司角都比校小，在磁场中运动的时 标为.则根据动能定理有Ey=子mn2一豆m 间都较妞，不一定比正离子运动的时间长，C错误：带负电的离子 由于电子在最高点与在最低点所受的合力大小相等，则在最高 从d边离开时速度方向的偏转角最大为45，根据几何关系可 知建度与ad边相切，点一定在2d的延长线上，即改变建度大小 点有F=nB-rE,最低点有F=E-B,联立有=得 一定可以使d点接收器接收到负离子，D正确 2,选AD若粒子从NP中点射 2m,要让电子到达城坐格为一器住夏，即y≥ eB 入磁场，剩=h4·2为= 0 B×× 名·，解得E-当m 为，