专题6 第2讲 带电粒子在复合场中的运动-【成功方案】2024年高考物理艺术生文化课总复习课件(PPT)

第2讲　带电粒子在复合场中的运动 专题六　电场与磁场 知识回扣 01 高考题型1 02 高考题型2 03 高考题型3 04 目 录 CONTENTS 高考题精选精练 05 课时作业 06 知识回扣 ‹#› 平抛运动的规律 运动的合成与分解 匀速直线 匀速圆周 电场力 考虑 受力 合外力 平衡条件 高考题型1 带电粒子在叠加场中的运动分析 ‹#› ‹#› 高考题型2 带电粒子在组合场中的运动分析 高考题型3　带电粒子在周期性 变化的电磁场中的运动分析 高考题精选精练 课时作业 点击进入Word ‹#› 谢谢观看 ‹#› 1．带电粒子在电场中常见的运动类型 (1)匀变速直线运动：通常利用动能定理qU＝_______________来求解；对于匀强电场，电场力做功也可以用W＝qEd来求解。 (2)偏转运动：一般研究带电粒子在匀强电场中的偏转问题。对于类平抛运动可直接利用__________________以及推论；较复杂的曲线运动常用___________________的方法来处理。 eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)　 2．带电粒子在匀强磁场中常见的运动类型 (1)匀速直线运动：当v∥B时，带电粒子以速度v做____________运动。 (2)匀速圆周运动：当v⊥B时，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度做____________运动。 3．复合场中是否需要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__________或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些宏观物体，如带电小球、液滴、金属块等一般应________其重力。 (2)题目中有明确说明是否要考虑重力的情况。 (3)不能直接判断是否要考虑重力的情况，在进行________分析与运动分析时，根据运动状态可分析出是否要考虑重力。 【规律方法】 1．正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提 带电粒子在复合场中做什么运动。取决于带电粒子所受的__________及初始运动状态的速度。因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析。 2．灵活选用力学规律是解决问题的关键 当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，应根据____________列方程求解。 当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解。 当带电粒子在复合场中做非匀变速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解。 【例1】　如图甲所示，水平绝缘板AB的正上方的竖直平面内有一竖直向下的匀强电场E，离板A端正上方高h＝1 m的O点有一发射源，能水平发射质量为m＝1.0×10－9kg、电量大小为q＝8.0×10－10C的带电粒子，带电粒子恰好能沿水平直线从P点飞离电场区域。若在场区再叠加上一水平向内的匀强磁场B，如图乙所示，发现从O点飞出的初速v0＝1.0 m/s的带电粒子恰好能到达板的A端。 (1)求电场强度E的大小和磁感应强度B的大小； (2)若AB板的长度l＝2 m，要使得带电粒子不能击中板且从右侧飞离场区，求带电粒子的最小初速度大小； (3)若AB板换成弹性绝缘板且长度l＝7(2－eq \r(3))m(含场区的宽度)，粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短)，反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。要使带电粒子从右侧离开场区，求带电粒子的最小发射初速度大小及该过程飞行的时间。 [答案]　(1)12.5 N/C　2.5 T　(2)5 m/s (3)(8－4eq \r(3))m/s　eq \f(31π,12)s [解析]　(1)依题意，带电粒子恰好能沿水平直线从P点飞离电场区域， 有mg＝qE 解得E＝12.5 N/C 带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，可得 qv0B＝meq \f(v\o\al(2,0),r) 又r＝eq \f(h,2) 联立，可得B＝eq \f(2mv0,qh)＝2.5 T (2)带电粒子以最小初速度飞出时，恰好从板右侧飞离场区，如图 由几何关系可得(r1－h)2＋l2＝req \o\al(2,1) 解得r1＝2.5 m 又qv1B＝meq \f(v\o\al(2,1),r1) 联立，可得v1＝5 m/s (3)依题意，画出带电粒子以最小初速度飞出时， 恰好从板右侧飞离场区的轨迹： 设轨迹圆的半径为r2，由几何关系可得r2＋r2sin 60°＝h 解得r2＝(4－2eq \r(3))m 又qv2B＝meq \f(v\o\al(2,2),r2) 联立，可得v2＝(8－4eq \r(3))m/s 由图可知l＝7(2－eq \r(3))m对应的时间为t＝eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\