江苏省栟茶中学高三物理考前赢分30天 第23天.doc

2013年江苏栟茶中学高三物理考前赢分30天 第23天核心知识1带电粒子在复合场中的运动性质（1）带电粒子在复合场中的直线运动： 自由的带电粒子（无轨道约束）在匀强电场、匀强磁场和重力场中做的直线运动应是匀速直线运动，除非运动方向与匀强磁场方向平行而粒子不受洛仑兹力这是因为电场力和重力都是恒力，若它们的合力不能与洛仑兹力平衡，则带电粒子速度的大小和方向将会改变，就不可能做直线运动 （2）带电粒子在复合场中的曲线运动 当带电粒子所受合外力变化且与粒子速度不在一条直线上时，带电粒子做非匀变速曲线运动 （3）带电粒子在复合场中的匀速圆周运动： 当带电粒子进入匀强电场、匀强磁场和重力场共存的复合场中，电场力和重力相平衡，粒子运动方向与匀强磁场方向相垂直时，带电粒子就在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动。 （1）力和运动的观点：在正确分析受力情况的前提下，根据粒子的受力情况和初始状态，利用 fma的瞬时性，分析其运动情况，寻找解题的突破口（2）利用功和能观点：由于洛仑兹力的方向总是与运动方向垂直，在很多情况中带电粒子在复合场中的运动是任意曲线运动，同时根据场力做功的特点，处理这类问题往往利用动能定理，能量守恒比较方便v（3）认真分析运动过程的细节，充分挖掘题中的隐含条件，注意过程中力和运动的相互制约关系，形成清晰的物理情景，全面整体地把握问题的实质，把物理模型转化为数学模型，提高综合分析解决问题的能力。3带电粒子在电、磁场中运动的应用实例（1）速度选择器：正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）通过速度选择器。否则将发生偏转。这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出：qvb=eq，。（2）质谱仪：质谱仪是用来测定比荷，以鉴定同位素的装置，该装置包括三个部分：粒子加速器、速度选择器、偏转磁场。如图所示，根据相关知识可以推导：，由于b、u相同，q对同一种元素均为常量，故正比于，根据不同的半径就可以算出不同的质量。（3）回旋加速器：回旋加速器中电场作用是使带电粒子加速，磁场作用是使带电粒子偏转，粒子在磁场中运动一个周期，被加速两次。补差纠错 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质d形盒d1、d2构成，其间留有空隙。下列说法正确的是a离子由加速器的中心附近进入加速器b离子由加速器的边缘进入加速器c离子从磁场中获得能量d离子从电场中获得能量常见错解：ac正确答案：ad避错策略：清楚掌握在回旋加速器中，磁场和电场的作用。解题规范如图所示，在xoy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线oc之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为b，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上a点时，速度方向与x轴的夹角，a点与原点o的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于oc飞离磁场。不计重力影响。若oc与x轴的夹角为，求 （1）粒子在磁场中运动速度的大小： （2）匀强电场的场强大小。解题规范：注意对于带电粒子在磁场中做圆周运动问题，不能直接用来求，而要有简要的推导过程。考前赢分第23天 爱练才会赢前日回顾1如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入横截面是一正方形的匀强磁场，下列判断正确的是（ ）a电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹越长b电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大c在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合d电子的速率不同，它们在磁场中运动的时间一定不相同当天巩固v+1如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为t0，轨道平面位于纸面内，质点速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则2设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示。已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，