专题07带电粒子在复合场中的运动-高考物理考纲解读及热点难点试题演练精品资料

1、(1) 主要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一般出现在试卷的压轴题中(2)以电磁技术的应用为背景材料，联系实际考查学以致用的能力，一般出现在压轴题中(3)偶尔出现在选择题中，给出一段技术应用的背景材料，考查带电粒子在场中的运动规律及特点【命题趋势】一、带电粒子在“组合场 ”中的运动(1)组合场：指电场、磁场、重力场有两种场同时存在，但各位于一定的区域内且并不重叠，且带电粒子在一个场中只受一种场力的作用。(2)对 “组合场 ”问题的处理方法最简单的方法是进行分段处理，要注意在两种区域的交界处的边界问题与运动的连接条件，根据受力情况分析和运动情况分析，大致画出粒子的运动

2、轨迹图，从而有利于直观地解决问题。【方法技巧】解决带电粒子在组合场中运动的一般思路和方法:(1)明确组合场是由哪些场组合成的。(2)判断粒子经过组合场时的受力和运动情况，并画出相应的运动轨迹简图。(3)带电粒子经过电场时利用动能定理和类平抛运动知识分析。(4)带电粒子经过磁场区域时通常用圆周运动知识结合几何知识来处理。二、带电粒子在复合场中的运动1.正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及初始运动的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析。2.灵活选用力学规律是解决问题的关键当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时

3、，应根据平衡条件列方程求解;当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解;当带电粒子在复合场中做非匀变速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解。由于带电粒子在复合场中受力情况复杂，往往出现临界问题， 此时应以题目中出现的“恰好 ”“最大 ”“最高 ”“至少 ”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解。三、带电粒子在周期性的电场、磁场中的运动带电粒子在交变电场或磁场中运动情况较复杂，运动情况不仅取决于场的变化规律，还与粒子进入场的时刻有关，一定要从粒子的受力情况着手，分析出粒子在不同时间间隔内的运动情况，若

4、交变电压的变化周期远大于粒子穿越电场的时间，那么粒子在穿越电场的过程中，可看做匀强电场。【方法技巧】空间存在的电场或磁场是随时间周期性变化的， 一般呈现 “矩形波 ”的特点。交替变化的电场及磁场会使带电粒子顺次经过不同特点的电场、磁场或叠加的场，从而表现出多过程现象，其特点较为隐蔽，应注意以下两点:(1)仔细确定各场的变化特点及相应时间，其变化周期一般与粒子在磁场中的运动周期关联。(2)把粒子的运动过程用直观草图进行分析。【误区警示】3.混淆处理 “磁偏转 ”和“电偏转 ”(1)粒子在恒力 (如重力、电场力等 )作用下的 “电偏转 ”是类平抛运动，采用分解为匀速运动和匀加速运动来处理。(2)粒

5、子在洛伦兹力作用下的偏转是匀速圆周运动，采用圆周运动规律结合几何关系来处理。考点 1、带电粒子在组合复合场中的运动【例 1】 (2013 ·安徽卷， 23)如图 37 2 所示的平面直角坐标系 xOy，在第象限内有平行于 y 轴的匀强电场，方向沿 y 轴正方向； 在第象限的正三角形 abc 区域内有匀强磁场， 方向垂直于 xOy 平面向里， 正三角形边长为 L，且 ab 边与 y 轴平行一质量为 m、电荷量为 q 的粒子，从 y 轴上的 P(0， h)点，以大小为 v0 的速度沿 x 轴正方向射入电场，通过电场后从，0)点进入第象限，x 轴上的 a(2h又经过磁场从 y 轴上的某点进

6、入第象限，且速度与y 轴负方向成 45 °角，不计粒子所受的重力求：(1)电场强度 E 的大小；(2)粒子到达 a 点时速度的大小和方向；(3)abc 区域内磁场的磁感应强度B 的最小值【变式探究】 如图 3 73 所示，在坐标系y 轴左右两侧分别有宽度L 0.2 m 理想的匀强磁场与匀强电场， 已知磁感应强度T，方向垂直纸面向里；电场强度 E 40 V/m，方向B 2×10 3竖直向上一个带电粒子电荷量 19 274q 3.2 ×10 C，质量 m6.4 × 10kg，以 v4× 10 m/s 的速度从 x 轴的 P 点( 0.2 m，0)与 x 轴成 30°角垂直射入磁场，在磁场中偏转后进入电场，最后从电场右边界射出求： (不考虑带电粒子的重力 )(1)带电粒子从进入磁场到射出电场的运动时间t.(2)带电粒子飞出电场时的动能解析考点 2、带电粒子在叠加复合场中的运动【例 2】 如图 3 7 5 所示，坐标系xOy 在竖直平面内，空间内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在 x>0 的空间内有沿x 轴正方向的匀强电场，电场强度的大小为E.一个带正电的油滴经过图中x 轴上的A 点，恰好能沿着与水平方向成 30°角斜向下的直线做匀速运动， 经过 y 轴上的