高三物理第一识点复习讲义7.pptVIP

热点讲座;速度、速度、位移、匀速运动、匀加速运动及磁场、洛伦兹力、圆周运动、向心力、向心加速度、线速度、角速度以及几何作图、数学演算等很多知识点.所以,以带电粒子在电磁场中的运动为题材的物理题容易命制综合题. 下面通过题目探讨以带电粒子在电磁场中的运动为题材的物理题的命题规律和解题方法.;专题一 带电粒子在电场中的运动分析 【例1】 如图1所示,边长为L的正方 形区域abcd内存在着匀强电场.电 荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a 点沿ab方向进入电场,不计重力. (1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小和粒子离 开电场时的动能. (2)若粒子离开电场时动能为Ek′,则电场强度为多大？; 解析 (1)粒子在电场中做类平抛运动,在垂直于电场方向:L=v0t 在平行于电场方向:L= at2 = 所以E= ,qEL=Ekt-Ek 则Ekt=qEL+Ek=5Ek (2)若粒子由bc边离开电场,则L=v0t,vy= 由动能定理得:Ek′-Ek= mvy2=;E= 若粒子由cd边离开电场,由动能定理得qEL=Ek′-Ek 所以E= 答案 (1) 5Ek (2)粒子由bc边离开电场时,E= 粒子由cd边离开电场时,E=;专题二 带电粒子在磁场中的运动分析 1.带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路 (1)用几何知识确定圆心并求半径. (2)确定轨迹所对的圆心角,求运动时间. 【例2】 如图2所示,在xOy平面上,a点坐标为(0,l),平面内有一边界过a点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里.有一电子(质量为m,电荷量为e)从a点以初速度v0平行x轴正方向射入磁场区域,在磁场中运动,恰好在x轴上的b点(未标出)射出磁场区域,此时速度方向与x轴正方向夹角为60°.求: (1)磁场的磁感应强度. (2)电子在磁场中运动的时间.; (3)磁场区域圆心O1的坐标. 解析 该题为带电粒子在有边界磁场区域中的圆周运动.看似复杂,但解题的关键还是在找圆心,同学们只要根据运动电荷在有界磁场的出入点的速度方向垂线的交点,确定圆心的位置,然后作出轨迹和半径,根据几何关系找出等量关系,求解飞行时间从找轨迹所对应的圆心角的方面着手,题目便迎刃而解.; (1)由题意知,O、a、b均在圆形磁场区域的边界,粒子运动轨道圆心为O2,令O2a=O2b=R,圆心角等于偏转角∠aO2b=60°,即△aO2b为正三角形. 在△OO2b中,R2=(R-l)2+(Rsin 60°)2,得R=2l. 而R= ,得B= . (2)粒子在磁场中的飞行时间 t= T=; (3)由于∠aOb=90°且为磁场图形区域的圆周角,则ab即为磁场区域直径,aO1= R=l. O1的坐标为x=aO1sin 60°= l,y=l-aO1cos 60°= ,即坐标为( ). 答案 (1) (2) (3)( );2.临界状态不唯一而形成的多解问题 【例3】 如图3所示,长为L的水平极 板间有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B,板间距离也为L, 板不带电.现有质量为m、电荷量 为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是 ( ); A.使粒子的速度v B.使粒子的速度v C.使粒子的速度v D.使粒子的速度;粒子擦着上板从右边穿出时,圆心在O点,有: r12=L2+(r1- )2 得r1= 由r1= 得v1= 所以v 时粒子能从右边穿出;粒子擦着上板从左边穿出时,圆心在O′点,有r2= 由r2= 得v2= 所以v 时粒子能从左边穿出. 答案 AB;专题三 带电粒子在复合场中的运动 1.带电粒子在复合场中做直线运动,包括匀速直线运动和变速直线运动 【例4】 在图4中虚线所示的区域存 在匀强电场和匀强磁场.取坐标如 图.一带电粒子沿x轴正方向进入此 区域,在穿过此区域的过程中运动 方向始终不发生偏转.不计重力的影响,电场强度E和磁感强度B的方向可能是 ( );A.E和B都沿x轴方向 B.E沿y轴正向,B沿z轴正向 C.E沿z轴正向,B沿y轴正向 D.E、B都沿z轴方向 解析 选项A,带电粒子只受沿x轴方向的电场力,做匀加速或匀减速直线运动.选项B,无论粒子带正电还是负电,电场力和洛伦兹力都沿竖直方向且方向相反,若满足qE=qvB则合外力为0,做匀速运动.选项C,电场力和洛伦兹力方向相同,都沿z轴,带电粒子运动必发生偏转.选项D,电场力和洛伦兹力的方向相互垂直,且都垂直于粒子的入射方