内容正文:
用配速法解叠加场中的摆线运动问题
湖北省鄂南高级中学 杨勇
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直击高考——2022年全国甲卷T18
空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(xOy平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
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1.如图所示,空间中存在,磁感应强度大小为B=5×10-2V/m,方向垂直纸面向里,一电荷量为q=1.6×10-19C、质量为m=1.6×10-27kg的带正电粒子,初速度为6×105m/s方向水平向右(重力不计)带电粒子做什么运动
2.在上面题干基础上,加一电场强度大小为E=2×104V/m,方向竖直向下的电场,初速度改为4×105m/s方向水平向右,带电粒子做什么运动
B
E
v
qE
qv1B
qv2B
v2
回归课本 夯实基础
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【探究活动一】
qv2B
v2
B
E
v1
qE
qv1B
1.当上述题2初速度改v0=10×105m/s带电粒子做什么运动 ?轨迹是直线,还是曲线?
qv0B
qE
v0
v2
v0
v1
v2
v1
qv0B
qv1B
qv2B
qv1B
qv2B
思维迁移 知识拓展
B=5×10-2V/m,q=1.6×10-19C、m=1.6×10-27kg、E=2×104V/m,
匀速直线 + 匀速圆周=本题的运动
v2=6×105m/s v1=4×105m/s
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【探究活动一】
问题1.当v0=4×105m/s带电粒子做什么运动
思维迁移 知识拓展
摆线运动合运动=
匀速直线 + 匀速圆周
车轮边缘点的运动=
匀速直线 + 匀速圆周
车轮边缘点的运动就是一种摆线运动
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【探究活动一】
qv2B
v2
B
E
v1
qE
qv1B
例1.当上述题2初速度改v0=10×105m/s带电粒子做什么运动 ?轨迹是直线,还是曲线?
qv0B
qE
v0
v2
v0
v1
v2
qv0B
qv1B
qv2B
qv1B
qv2B
思维迁移 知识拓展
B=5×10-2V/m,q=1.6×10-19C、m=1.6×10-27kg、E=2×104V/m,
匀速直线 + 匀速圆周=本题的运动
v2=6×105m/s v1=4×105m/s
v1
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【探究活动一】
2.当题2初速度改v0=2×105m/s,按照上题的方法处理过程中
B=5×10-2V/m,q=1.6×10-19C、m=1.6×10-27kg、E=2×104V/m,
qv0B
qE
v0
v1
v2
△v
v0
v1
思维迁移 知识拓展
(1)与上一问相比,v1如何确定方法及v1的大小、方向是否相同
(2)与上一问相比,v2求解过程有何不同,圆周运动与上一问相比相同点和不同点是什么(圆心位置,半径大小,运动方向)
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【探究活动一】
3.当题2初速度改v0=3×105m/s带电粒子的运动,改成竖直向下按照上题处理的方法处理过程中
v1
v2
v1
思维迁移 知识拓展
qv0B
qE
v0
qv1B
v0
(1)与上一问相比,v1如何确定方法及v1的大小、方向是否相同
(2)与上一问相比,v2如何求解过程有何不同,圆周运动与上一问相比相同点和不同点(圆心位置,半径大小,运动方向)
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思维迁移 知识拓展
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思维迁移 知识拓展
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配速法的总结
配速法在摆线运动的应用步骤:
v0
v1
v1
qv0B
qE
v0
qv1B
v1
v2
v0
qv0B
qE
v2
v1
qv1B
qv0B
qE
v0
v1
v0
v2
v1
v0
v2
1.(1)配一个洛伦兹力与电场力力平衡
(2)再根据这个洛伦兹力确定v1大小及方向
2.对v0,v1矢量运算求出另一个分运动v2
3.明确两个运动:
洛伦兹力作用下的匀速(v2)圆周运动
qv1B=qE 以v1做匀速直线运动
qv1B
v2
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思维迁移 强化能力
1.如图,已知带电小球质量为m,磁感应强度为B,初速度为零开始运动
根据配速法确定两个分运动v1,v2的大小和方向
2.如图,已知电场强度为E,磁感应强度为B,带电小球质量为m,初速度为零开始运动,
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深化理解,探秘轨迹
N
O
y
x
问(1)粒子运动过程中的最小速度vmin和最大速 度vmax(用v1、v2表示 ),及对应位置的特点
(2)轨迹中竖直方向的最大位移谁决定
(3)运动一个周期水平位移有什么特点,为什么?
(4)轨迹延伸的方向由哪个速度决定?
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例2:空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(xOy平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
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高考链接,学以致用
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真题试练
N
O
y
x
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希望“配速法”从解题工具,
内化为你的思维习惯。
愿这种分解与合成的智慧,
助你应对未来更多挑战。
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EV录屏5.4.1软件录制
Lavf58.33.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn
Lavf58.46.101
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