2019高考物理大二轮复习专题三电场和磁场10带电粒子在组合场、复合场中的运动课件.ppt
《2019高考物理大二轮复习专题三电场和磁场10带电粒子在组合场、复合场中的运动课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019高考物理大二轮复习专题三电场和磁场10带电粒子在组合场、复合场中的运动课件.ppt(53页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、第10讲 带电粒子在组合场、 复合场中的运动,-2-,知识脉络梳理,规律方法导引,-3-,知识脉络梳理,规律方法导引,1.知识规律 (1)做好“两个区分”。 正确区分重力、电场力、洛伦兹力的大小、方向及做功特点。 正确区分“电偏转”和“磁偏转”的不同。 (2)抓住“两个技巧”。 按照带电粒子运动的先后顺序,将整个运动过程划分成不同特点的小过程。 善于画出几何图形处理几何关系,要有运用数学知识处理物理问题的习惯。 2.思想方法 (1)物理思想:模型思想、分解思想、等效思想。 (2)物理方法:理想化模型法、分解法、对称法、临界法。,-4-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,带电粒子在组合场中的运
2、动 主要以计算题的形式考查带电粒子在组合场中的运动。所谓组合场就是电场、磁场、重力场在不同的空间,或不同时间在同一空间存在的场。,例1如图所示,内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U,靠近M板处静止释放质量为m、电荷量为q的正离子,经过电场加速后从N板小孔射出,并沿圆环直径方向射入磁场,不计离子的重力,忽略平行板外的电场。求:(1)离子从N板小孔射出时的速率; (2)离子在磁场中做圆周运动的周期; (3)使离子不进入小圆区域,电压U的取值范围。,-5-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-6-,命题热点一,命题热
3、点二,命题热点三,-7-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-8-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,规律方法带电粒子在组合场中运动的处理方法 不论带电粒子是先后在匀强电场和匀强磁场中运动,还是先后在匀强磁场和匀强电场中运动。解决方法如下: (1)分别研究带电粒子在不同场中的运动规律,若垂直匀强磁场方向进入,则做匀速圆周运动;在匀强电场中,若速度方向与电场方向在同一直线上,则做匀变速直线运动,若进入电场时的速度方向与电场方向垂直,则做类平抛运动。根据不同的运动规律分别求解。 (2)带电粒子经过磁场区域时利用圆周运动规律结合几何关系来处理。 (3)注意分析磁场和电场边界处或交接点位
4、置粒子速度的大小和方向,把粒子在两种不同场中的运动规律有机地联系起来。,-9-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练1(2017全国卷)如图所示,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x0区域,磁感应强度的大小为B0;x1)。一质量为m、电荷量为q(q0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力):(1)粒子运动的时间; (2)粒子与O点间的距离。,-10-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-11-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,带电粒子在复合场中的运动 一般以计算题形式考查,经常结合平抛运动
5、、圆周运动进行综合考查;有时也结合受力考查运动规律。,-12-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,例2如图所示,位于竖直平面内的坐标系xOy,在其第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5 T,还有沿x轴负方向的匀强电场,电场强度大小为 E=2 N/C。在其第一象限空间有沿y轴负方向的、电场强度大小也为E的匀强电场,并在yh=0.4 m 的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度,恰好能沿PO做匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为=45),并从原点O进入第一象限。已知重力加速度g取10 m/s2。,-13
6、-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,(1)求油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何种电荷。 (2)求油滴在P点得到的初速度大小。 (3)求油滴在第一象限运动的时间。,-14-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,解析 (1)根据受力分析(如图)可知油滴带负电荷。 设油滴质量为m,由平衡条件得,-15-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-16-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,-17-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,规律方法带电粒子在复合场中运动的处理方法 (1)弄清复合场的组成特点。 (2)正确分析带电粒子的受力及运动特点。
7、(3)画出粒子的运动轨迹,灵活选择不同的运动规律。 若只有两个场且正交。例如,电场与磁场中满足qE=qvB或重力场与磁场中满足mg=qvB或重力场与电场中满足mg=qE,都表现为匀速直线运动或静止,根据受力平衡方程求解。 三场共存时,合力为零,受力平衡,粒子做匀速直线运动。其中洛伦兹力F=qvB的方向与速度v垂直。,-18-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,三场共存时,粒子在复合场中做匀速圆周运动。mg与qE相平衡,有mg=qE,由此可计算粒子比荷,判定粒子电性。粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,应用受力平衡和牛顿运动定律结合圆周运动规律求解,有 当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速
8、直线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解。,-19-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,拓展训练2(2017全国卷)如图所示,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为ma、mb、mc。已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是( )A.mambmc B.mbmamc C.mcmamb D.mcmbma,B,-20-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-21-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,涉及复合场的技术应用
9、 以计算题的形式进行考查,往往以电磁技术的应用为背景材料,联系实际考查学生学以致用的能力,有时也以选择题形式出现。,-22-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,例3使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道是半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。 为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示,一对圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于O点(O点图中未画出)。引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通
10、道中心线从Q点射出。已知OQ长度为l,OQ与OP的夹角为。,-23-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,(1)求离子的电荷量q并判断其正负。 (2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B,求B。 (3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小。,-24-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-25-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,-26-,命题热点一,命题热点二,命题热点三,思维导引,规律方法对此类问题的分析首先要
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2019 高考 物理 二轮 复习 专题 电场 磁场 10 带电 粒子 组合 复合 中的 运动 课件 PPT
