2026届高考物理二轮复习课件：配速法在复合场中的应用

该高中物理高考复习课件聚焦复合场中带电粒子运动核心考点，依据高考评价体系梳理配速法在重力场、电场与磁场组合情境下的应用，明确无初速度、有初速度两类模型的考查要求，归纳轨迹分析、最大速度计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于配速法模型建构与高考真题训练结合，如通过练习3中粒子在复合场的运动，运用速度分解为匀速直线与圆周运动的科学思维，培养运动与相互作用观念，帮助学生掌握复杂运动分解技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

配速法在复合场中的应用 情境1：重力场+匀强磁场+无初速度 初速度0分解为一个向左的速度v1和一个向右的速度v1；向右速度产生的洛伦兹力与重力平衡. mg=qv1B → v1 =mg/(qB) 一个分运动是向右以v1做匀速直线运动；另一个是以v1做匀速圆周运动. 轨迹 最大速度 匀速圆周线速度v1与匀速直线速度v1同向时，合速度最大. vm=2v1= 2mg/(qB) 位移 1.偏离竖直方向最大位移ym. 运动到最低点时，对应匀速圆周运动的半周期. 半径R=m²g/(q²B²) ym=2m²g/(q²B²) 位移 2.水平位移周期x 匀速圆周运动一个周期T，对应的水平位移为 x=v1T= mg/(qB)×(2πm/qB)=2πm²g/(q²B²) 情境2：匀强电场+匀强磁场+无初速度（无重力） 初速度0分解为一个向左的速度v1和一个向右的速度v1；向右速度产生的洛伦兹力与电场力平衡. v1 =E/B 与情境1类似. 情境3：匀强电场+匀强磁场+有初速度(无重力) 将粒子速度分解为v1和v2；向右以v1做匀速直线运动和以v2做匀速圆周运动. v1=E/B v2 = (v0²+v1²)1/2= (v0²+E²/B²)1/2 v0 v1 Eq qv1B v1 v2 v0 轨迹 最大速度 当v2和v1同向时， vm=v1+v2=E/B + (v0²+E²/B²)1/2 加速度 粒子的加速度等于两个分运动的加速度矢量和， 匀速直线运动无加速度，合加速度等于匀速圆周运动的加速度 qv2B=ma 解得 a=qB(v0²+E²/B²)1/2/m 练习1 如图甲,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为 m,电量为q(q>0)的粒子从坐标原点 O沿 xOy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。 (1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求v1的大小; (2)已知一粒子的初速度大小为v(v> v1),为使该粒子能经过(a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个θ并求出对应的sinθ值; （3）如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射。研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm 。 [解析] (1)由几何关系，半径R1=a/2=mv1/(qB) 解得 v1=qBa/(2m) (2)给定速率v，有两个θ角，分别在第1、2象限 sinθ′=sinθ=a/(2R) R=mv/(qB) 解得 sinθ=aqB/(2mv) (3)设粒子具有一水平向右分速度v'， 满足 Eq=qv'B 得 v'=E/B ve=(v0²+v‘²)1/2=(v0²+E2/B²)1/2 以ve做匀速圆周运动.当ve和v'同向， 最大速度vm=v'+ve= E/B +(v0²+E2/B²)1/2 v' Eq qv1B v0 ve v' 练习2 如图，两水平放置的平行金属板长为L，板间有竖直向下的匀强电场，质量为 m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0从左侧水平射入两板间，从右侧射出时速度方向与水平方向成 37角。以射出点为坐标原点 O，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，建立xOy坐标系，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。不计重力，sin37°=0.6. (1)求金属板间匀强电场的电场强度大小E; (2)求粒子离开匀强磁场的位置到O点的距离 x; (3)若第四象限内再加竖直向下、大小E'=Bv0的匀强电场，求粒子在最低点的加速度大小 a。 [解析] (1)飞出板时，vy=v0tan37°=0.75v0. 运动时间t =L/v0. 动量定理，Eqt = mvy. 解得 E=3mv0²/(4qL) (2)进入磁场速度v=v0/cos37°=5v0/4 半径r = mv/(qB) x = 2rsin37°=3mv0/(2qB) (3)将运动分解为以速度v0做匀速直线运动和以v1做匀速圆周运动.v1=vsin37°=0.75v0.粒子加速度等于匀速圆周运动的加速度, qv1B=ma 解得 a=3Bqv0/(4m) v0 E′q qv0B v0 v 37° v1 练习3 在地面上方空间存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的水平方向匀强磁场，与竖直方向的匀强电场(图中未画出)，一电荷量为＋q、质量m的带电粒子(重力不计)，以水平初速度v0水平向右射出，运动轨迹如图。已知电场强度大小为E＝Bv0 /2，重力加速度为g。 下列说法正确的是(　　) A.电场方向竖直向上 B.带电粒子运动到轨迹的最低点时的速度大小为2v0 C.带电粒子水平射出时的加速度大小为qv0B/(2m) D.带电粒子在竖直面内运动轨迹的最高点与最低点的高度差为3mv0/(qB) BD 练习4 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(　　) B [分析] 粒子在O点静止，对速度进行分解，分解为沿x轴正方向的速度v，沿x轴负方向的速度v'，两个速度大小相等，方向相反，使得一个洛伦兹力平衡静电力，即qBv'＝qE，则粒子在电场、磁场中的运动，可视为沿x轴负方向以速度v'＝E/B做匀速直线运动，同时在x轴上方做匀速圆周运动。故选B。 $