2016物理二轮优化方案 第一部分专题三第3讲

1、第第3讲带电粒子在复合场中的运动讲带电粒子在复合场中的运动 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 热点一带电粒子在组合场中的运动热点一带电粒子在组合场中的运动 命题规律命题规律带电粒子在组合场中的运动问题是近几年高考的带电粒子在组合场中的运动问题是近几年高考的 重点，更是热点，分析近几年高考试题，该考点有以下命题重点，更是热点，分析近几年高考试题，该考点有以下命题 规律：规律： (1)以计算题的形式考查以计算题的形式考查，一般结合场的知识考查三种常见的，一般结合场的知识考查三种常见的 运动规律，即匀变速直线运动、平抛运动及圆周运动运动规律，即匀

2、变速直线运动、平抛运动及圆周运动一般一般 出现在试卷的压轴题中出现在试卷的压轴题中(2)偶尔也会对粒子通过大小或方向偶尔也会对粒子通过大小或方向 不同的电场或磁场区域时的运动进行考查不同的电场或磁场区域时的运动进行考查 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (1)匀强电场的电场强度匀强电场的电场强度E和磁场的磁感应强度和磁场的磁感应强度B的大小；的大小； (2)粒子运动到粒子运动到P点的速度大小；点的速度大小； (3)粒子从粒子从M点运动到点运动到P点所用的时间点所用的时间 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁

3、场 突破点拨突破点拨 (1)“以大小为以大小为v0的速度沿的速度沿x轴正方向射入电场轴正方向射入电场”说明：带电粒说明：带电粒 子在第子在第象限象限_ (2)“又经过磁场垂直又经过磁场垂直y轴进入第轴进入第象限象限”说明：带电说明：带电 粒粒 子子 在在 第第象限做匀速圆周运动的圆心在象限做匀速圆周运动的圆心在_，带电粒子在带电粒子在 第第 象限象限_ 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电

4、场与磁场专题三电场与磁场 答案：见解析答案：见解析 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (2)在上述题在上述题1中，若第中，若第象限内的匀强电场方向沿象限内的匀强电场方向沿x轴负方向轴负方向, 试分析粒子经过试分析粒子经过y轴进入第轴进入第象限的位置的纵坐标象限的位置的纵坐标 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 2(2015福建福州质检福建福州质检)如图所示，在如图所示，在 x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度为轴上方存在匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里在，方向垂直纸面向里在x轴下方存轴下方存 在匀强电场，方向竖直向上一个质量在匀强电场，方向竖直向上

5、一个质量 为为m，电荷量为，电荷量为q，重力不计的带正电粒，重力不计的带正电粒 子从子从y轴上的轴上的a(0，h)点沿点沿y轴正方向以某轴正方向以某 初速度开始运动，一段时间后，粒子速度方向与初速度开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x轴正方向成轴正方向成 45角进入电场角进入电场,经过经过y轴的轴的b点时速度方向恰好与点时速度方向恰好与y轴垂直轴垂直. 求：求： (1)粒子在磁场中运动的轨道半径粒子在磁场中运动的轨道半径r和速度大小和速度大小v1； (2)匀强电场的电场强度大小匀强电场的电场强度大小E； (3)粒子从开始运动到第三次经过粒子从开始运动到第三次经过x轴的时间轴的时间t0. 栏目

6、栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 3(2014高考广东卷高考广东卷)如图所示，足够大的平行挡板如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖竖 直放置，间距直放置，间距6L，两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域，两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域 和和，以水平面，以水平面MN为理想分界面为理想分界面区的磁感应强度为区的磁感应强度为 B0，方向垂直纸面向外，方向垂直纸面向外A1、A2上各有位置正对的小孔上各有位置正对的小孔S1

7、、 S2，两孔与分界面，两孔与分界面MN的距离为的距离为L、质量为、质量为m、电量为、电量为q的粒的粒 子经宽度为子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入进入 区，并直接偏转到区，并直接偏转到MN上的上的P点，再进入点，再进入区，区，P点与点与A1板板 的距离是的距离是L的的k倍不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑倍不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (1)若若k1，求匀强电场的电场强度，求匀强电场的电场强度E； (2)若若2k3，且粒子沿水平方向从，且粒子沿水平方向从S2射出射出,求出粒子在磁

8、场求出粒子在磁场 中的速度大小中的速度大小v与与k的关系式和的关系式和区的磁感应强度区的磁感应强度B与与k的关的关 系式系式 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 热点二带电粒子在叠加场中的运动热点二带电粒子在叠加场中的运动 命题规律命题规律带电粒子在叠加场中的运动问题是近几年高考带电粒子在叠加场中的运动问题是近几年高考 的的 热点，更是重点分析近几年的高考试题，可发现对该考热点，更是重点分析近几年的高考试题，可发现对

9、该考 点点 的考查有以下命题规律：的考查有以下命题规律： (1)一般以计算题的形式考查一般以计算题的形式考查，经常结合平抛运动、圆周运经常结合平抛运动、圆周运 动动 及功能关系进行综合考查及功能关系进行综合考查，一般作为压轴题出现一般作为压轴题出现(2)有有 时也时也 会以选择题的形式考查在现代科技中的应用会以选择题的形式考查在现代科技中的应用 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (1)求两极板间电压求两极板间电压U； (2)若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O

10、2 从从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满 足什么条件？足什么条件？ 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (2)在上述题在上述题1中，若两极板不带电，粒子仍从中，若两极板不带电，粒子仍从O1点以相同点以相同 速速 度射入，欲使粒子垂直打在极板上，

11、试求磁场的磁感应强度度射入，欲使粒子垂直打在极板上，试求磁场的磁感应强度 应变为多少应变为多少 答案：答案：2B 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (1)小球的初速度；小球的初速度； (2)电场强度与磁感应强度的比值；电场强度与磁感应强度的比值； (3)若电场和磁场都存在，其他条件不变，那么，该带电小球若电场和磁场都存在，其他条件不变，那么，该带电小球 穿过圆形区域的时间穿过圆形区域的时间 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 答案答案见解析见解析 栏

12、目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 带电粒子在交变电、磁场中的运动带电粒子在交变电、磁场中的运动 命题规律命题规律带电粒子在交变电磁场中的运动情况带电粒子在交变电磁场中的运动情况 比较比较 复复 杂，能综合考查考生的多种能力，因此有可能成杂，能综合考查考生的多

13、种能力，因此有可能成 为高为高 考考 压轴题的命题点压轴题的命题点 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场

14、与磁场 (1)求电荷进入磁场时的速度大小；求电荷进入磁场时的速度大小； (2)求图乙中求图乙中t210 5 s时刻电荷与 时刻电荷与P点的距离；点的距离； (3)如果在如果在P点右方点右方d100 cm处有一垂直于处有一垂直于MN的足够大的挡的足够大的挡 板，求电荷从板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间点出发运动到挡板所需的时间 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 故电荷从故电荷从t0时刻开始做周期性运动时刻开始做周期性运动, ,其运动轨迹如图所示其运动轨迹如图所示. 到到t210 5 s时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之

15、一个周期再 时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再 沿小圆轨迹运动半个周期沿小圆轨迹运动半个周期，与与P点的水平距离为点的水平距离为r10.2 m. 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 答案：答案：(1)104 m/s(2)0.2 m(3)1.410 4 s 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 (1)电场强度电场强度E的大小；的大小； (2)小球从小球从M点开始运动到第二次经过点开始运动到第二次经过D点所用的时间；点所用的时间； (3)小球运动的周期，并画出运动轨迹小球运动的周期，并画出运动轨迹(只画一

16、个周期只画一个周期) 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 栏目栏目 导引导引 专题三电场与磁场专题三电场与磁场 失分防范失分防范 带电粒子在交变电、磁场中的运动属于高难问题带电粒子在交变电、磁场中的运动属于高难问题，极易从极易从 以以 下几点失分：下几点失分：搞不清各种场在各时段的复合形式；搞不清各种场在各时段的复合形式；搞搞 不不 清电、磁场在不同时段的有无、交变或交替规律；清电、磁场在不同时段的有无、交变或交替规律；搞不搞不 清清 各种场力对粒子共同作用的效果；各种场力对粒子共同作用的效果；分析不出粒子在各时分析不出粒子在各时 段段 的运动情况；的运动情况；分析不出粒子在电、磁场的时间转折点和分析不出粒子在电、磁场的时间转折点和 空空 间转折点的运动状态；间转折点的运动状态；画不出轨迹画不出轨迹，列不出方程，列不出方程 措施防范：措施防范：先确定是几种场相邻或叠加；先确定是几种场相邻或叠加；可由图象可由图象(一一 般般 题目给出题目给出)确定电场或磁场的变化规律；正确分析各时