2027届高考物理一轮复习课件：第11章 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动

该高中物理高考复习课件聚焦“带电粒子在叠加场中的运动”专题，依据高考评价体系梳理了叠加场中粒子的类平抛、匀速圆周及有约束运动三大核心考点，通过真题分析明确选择题、计算题及综合题的考查形式，归纳动力学、电磁学、能量规律的高频应用，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+方法导引+素养提升”的复习策略，以2025湖南卷真题为例，运用模型建构和科学推理剖析类平抛运动分解、配速法等解题技巧，培养科学思维素养。特设“受力-运动-能量”分析链条和易错警示，助力学生掌握答题逻辑，教师可依托此课件实现高效考点突破与学情诊断。

专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一　带电粒子在叠加场中的运动 能力 高分练 课中 关键能力·可视思维 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 例1 (2025湖南卷)如图所示,直流电源的电动势为E0,内阻为r0,滑动变阻器R的最大阻值为2r0,平行板电容器两极板水平放置,板间距离为d,板长为d,平行板电容器的右侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。闭合开关S,当滑片处于滑动变阻器中点时,质量为m的带正电粒子以初速度v0水平向右从电容器左侧中点a进入电容器,恰好从电容器下极板右侧边缘b点进入磁场,随后又从电容器上极板右侧边缘c点进入电容器,忽略粒子重力和空气阻力。 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 (1)求粒子所带电荷量q。 (2)求磁感应强度B的大小。 (3)若粒子离开b点时,在平行板电容器的右侧再加一个方向水平向右的匀强电场,电场强度大小为,求粒子相对于电容器右侧的最远水平距离xm。 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 答案 (1)　(2)　(3) 解析 (1)粒子在电容器中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动有d=v0t 竖直方向做匀变速直线运动有t,vy=at=t 由闭合回路欧姆定律可得U=E 解得vy=v0,q= 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 (2)粒子进入磁场与竖直方向的夹角为tan θ==60°,v=v0 粒子在磁场中做匀速圆周运动,有qvB=m 由几何关系易得R= 解得B=。 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 (3)应用配速法,取一个竖直向上的分速度vy1,该分速度对应的洛伦兹力和水平向右的电场力平衡,有qvy1B=qE,解得vy1=v0 粒子以vy1的分速度在竖直方向上做匀速直线运动,粒子做圆周运动的合速度的竖直方向分速度为vy2=vy1+vy=v0 此时合速度与竖直方向的夹角为tan α= 合速度为v'= 粒子做圆周运动的半径r= 最远距离为xm=r+rcos α=。 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 解题精要 1.叠加场主要指电场、磁场、重力场共存,或其中某两种场共存。 2.常用规律有:运动学公式、牛顿运动定律、运动的合成和分解、圆周运动规律、动能定理、机械能守恒定律、电场和磁场的规律。 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 方法导引 带电粒子在叠加场中常见的几种运动形式 运动性质 受力特点 方法规律 匀速直线运动 粒子所受合力为0 平衡条件 匀速圆周运动 除洛伦兹力外,另外两力的合力为零:qE=mg 牛顿第二定律、圆周运动的规律 较复杂的曲线运动 除洛伦兹力外,其他力的合力既不为零,也不与洛伦兹力等大反向 1.动能定理、能量守恒定律 2.将复杂运动分解成简单运动 考点一 考点二 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点二　带电粒子在叠加场有约束情况下的运动 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一 考点二 例2 如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一 考点二 (1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC。 (2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf。 (3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP。 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一 考点二 答案 (1)　(2)mgh-　(3) 解析 (1)由题意知,根据左手定则可判断,滑块在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力,当洛伦兹力等于电场力qE时滑块离开MN开始做曲线运动,即Bqv=qE 解得小滑块运动到C点时的速度vC=。 (2)从A到C根据动能定理有mgh-Wf=-0 解得Wf=mgh-。 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一 考点二 (3)当小滑块速度最大时,所受合外力为零,即滑块在D点的速度vD方向与重力、电场力的合力方向垂直,故撤去磁场后,小滑块将做类平抛运动,设等效重力加速度为g',则有g'=,且+g'2t2 联立解得vP=。 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一 考点二 破题思维链 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一 考点二 解题精要 1.常见约束对象:轻杆、轻绳、圆环、轨道等。 2.常见运动形式:直线运动和圆周运动。 3.常用解题思路 (1)通过受力分析明确变力、恒力做功情况(注意洛伦兹力不做功); (2)运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果。 专题提升课16　带电粒子在叠加场中的运动 考点一 考点二 $