高考物理一轮复习：专项强化22 带电粒子在叠加场和交变电磁场中的运动.pdfVIP

专题强化二十二带电粒子在叠加场和交变电、磁场中的运动

【目标要求】1.了解叠加场的特点，会处理带电粒子在叠加场中的运动问题2掌握带电粒子在

交变电磁场中运动的解题思路和处理方法.

题型一带电粒子在叠加场中的运动

1.叠加场

电场磁场重力场共存，或其中某两场共存.

2.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

其他力的合力与洛伦兹力等大反向平衡条件

线运动

匀速圆牛顿第二定律圆周

除洛伦兹力外，其他力的合力为零

周运动运动的规律

较复杂的除洛伦兹力外，其他力的合力既不为零，也不动能定理能量守恒

曲线运动与洛伦兹力等大反向定律

[例1](2020・百师联盟4月冲刺卷汝1图I所示，直角坐标系xOy所在竖直平面内分布看场强

大小相等的匀强电场,第一二象限中场强方向沿)，轴F方向.第二叫象限中场强方向沿

x轴正方向；第一四象限还分布着垂直于平面向里的名强磁场.一质量为0.02kg带正电

的微粒自坐标为(0,-0.4m)的A点出发，与)，轴成45。揖以2m/s的速度射入第四象限，并

能在第四象限内做匀速直线运动，已知重力加速度g取lOm/s2.^：

⑴微粒第一次通过y轴时的纵坐标；

(2)微粒运动轨迹与初速度方向所在的直线第一次相交时，所需要的时间(结果可用根式表示);

(3)微粒从射出到第(2)问所说的时刻，动能的增加量.

答案(l)0.4m(2)噜(6+2s(3)0.16J

解析(1)微粒受力及运动过程分析如图所示:

微粒在第四象限内沿与)，轴成45。角做匀速直线运动，

有qE=mg

qvB=y[2mg

微粒在第一象限内，重力与电,场力二力平衡，微粒做匀速圆周运动,

2

,mv

由qvB=~~

联立解得r=^m

由几何关系得，微粒在第一象限恰好做了半个周期的圆周运动，故微粒第一次通过)，羯时的

纵坐标为0.4m.

(2)由A到B微粒做匀速直线运动:

位移为汨=邛^m

时间/1=^

解得八邛

由8到C微粒做匀速圆周运动:

解得力=噂

由。到。微粒做匀速直线运动:

位移为m

时间，3=旅

解得白=卓s

由。到E微粒做类平抛运动，就迹交84延长线于G点

加速度方向沿。指向A,大小为。=也8

_—

沿DA方向位移大小为X3=^m

由用=%s2,

解得/4=害s

42

故f总=/]+，2+，3+/4=]06（+兀

3（）只有在第三象限运动的过程，微粒动能有变化.

从D到G,合外力做的功W=y[2mg-X3

由动能定理知，VV=AE,

k

解得动能的增加量为A母=0.16J.

跟进训练

1.（电粒子在叠加场中的运动）2（017•全国卷IJ6）如图2,空间某区