专题精讲10 带电粒子在复合场中的运动（课件）-2024年高中物理二轮复习专题精讲精练（新高考）

第一部分 专题整合提升 带电粒子在复合场 中的运动 专题整合提升 专题10 1、链接高考真题 2、课时跟踪训练 目 录 目 录 2 角度 带电粒子在组合场中的运动 图1 (1)求金属板间电势差U； (2)求粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角θ； (3)仅改变圆形磁场区域的位置，使粒子仍从图中O′点射入磁场，且在磁场中的运动时间最长。定性画出粒子在磁场中的运动轨迹及相应的弦，标出改变后的圆形磁场区域的圆心M。 目录 3 目录 题 干 目录 作出粒子在磁场中的运动轨迹，如图甲所示 题 干 目录 (3)根据几何关系，磁场圆绕O′点顺时针旋转，当O点转到M点，粒子在磁场中的运动轨迹相应的弦为磁场圆的直径时，粒子在磁场中的运动时间最长。作出粒子在磁场中的运动轨迹及相应的弦，标出改变后的磁场圆的圆心M，如图乙所示。 题 干 目录 方法指导 “5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题 目录 训练1 (2023·河北邯郸高三校考)如图2所示，在xOy平面内虚线OM与x轴负方向夹角为45°，虚线OM右侧区域Ⅰ内存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，虚线OM左侧区域Ⅱ内存在沿y轴正方向的匀强电场。一个比荷为k的带正电粒子从原点O沿x轴正方向以速度v0射入磁场，此后当粒子第一次穿过边界线OM后恰能到达x轴上P(－d，0)点。不计粒子重力。求： (1)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B； (2)粒子从O点射出至第四次穿过边界线OM的时间。 图2 目录 解析　由题意，可画出粒子在磁场和电场中的运动轨迹如图所示 目录 目录 目录 角度 带电粒子在叠加场中的运动 图3 (1)P点的坐标； (2)粒子第一次进入第三象限的横坐标； (3)粒子第一次在第三象限运动过程中与x轴的最远距离。 目录 (2)粒子的运动轨迹如图所示，在P点时水平方向有 目录 题 干 目录 题 干 目录 方法指导 “三步”解决带电粒子在叠加场中的运动问题 目录 训练2 (2023·河北唐山高三期末)如图4所示，在竖直平面的直角坐标系xOy中，第一象限有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿x轴正方向的匀强电场，两匀强电场的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为＋q的带电小球，从x轴上的P(－d，0)点以初速度v0沿y轴正方向射入第二象限，依次经过Q(0，3d)点和M(3d，0)点，图中M点未标出。经过Q点的速度与y轴正方向成45°，重力加速度为g，不计空气阻力，求： (1)匀强电场的电场强度大小； (2)匀强磁场的磁感应强度的大小。 图4 目录 目录 目录 角度 带电粒子在交变场中的运动 图5 (1)求在0～t0内粒子运动轨迹的半径； (2)求t＝2t0时，粒子的位置坐标； (3)若粒子在t＝25t0时首次回到坐标原点，求电场强度E0与磁感应强度B0的大小关系。 目录 目录 题 干 目录 题 干 目录 方法指导 解决带电粒子在交变电磁场中运动的基本思路 目录 图6 (1)U0的大小； (2)磁场的磁感应强度的大小B。 目录 解析　(1)根据题意可知，t＝0时刻入射的粒子在两板间运动轨迹如图甲所示 甲 目录 乙 目录 1、链接高考真题 目录 C 1.(2023·广东卷，5)某小型医用回旋加速器，最大回旋半径为0.5 m，磁感应强度大小为1.12 T，质子加速后获得的最大动能为1.5×107 eV。根据给出的数据，可计算质子经该回旋加速器加速后的最大速率约为(忽略相对论效应，1 eV＝1.6×10－19 J)(　　) A.3.6×106 m/s B.1.2×107 m/s C.5.4×107 m/s D.2.4×108 m/s 目录 1、链接高考真题 1 2 3 4 AD 2.(多选)(2023·海南卷，13)如图7所示，质量为m，带电荷量为＋q的带电粒子，从坐标原点O以初速度v0沿x轴方向射入第一象限内的电、磁场区域，在0<y<y0、0<x<x0(x0、y0为已知量)区域内有竖直向上的匀强电场，在x>x0区域内有垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场，控制电场强度E(E值有多种可能)，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到足够长的接收器MN上，不计带电粒子的重力，则(　　) 图7 目录 1、链接高考真题 1 2 3 4 目录 1、链接高考真题 1 2 3 4 目录 1、链接高考真题 1 2 3 4 3.(2023·江苏卷，16)霍尔推进器某局部区域可抽象成如图8所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时，电子沿x轴做直线运动；入射速度小于v0时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在