2013年高考理综第25题考什么 新人教版

1、2013年高考理综第25题考什么 新人教版纵观近8年的高考，每一年高考的拉开档次的题目基本都在一种题型上。这就是带电粒子在匀强磁场中的运动或者带电粒子在复合场中的运动。因此我预计2013的全国高考第25题将再次考查这部分内容。带电粒子在电磁场中的运动是综合性很强的问题，它会应用到受力分析、物体的运动、牛顿运动定律、运动的合成和分解、功和能、几何知识、圆周运动、洛伦兹力、电场力等多方面的知识，知识涉及面很广，题目难度较大。抓住解决问题的方法，多训练、多思考，然后进行归纳总结。在高考中遇到这种题型时能做到心中有数。一带电粒子在电磁场中运动的分析方法和一般思路(1)弄清场的组成一般有磁场、电场的复合

2、，磁场、重力场的 复合，磁场、电场、重力场三者的复合(2)正确受力分析，除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁 场力的分析(3)确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合(4)对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理(5)画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程 求解当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆 周运动规律求解当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律 求解对于临界问题，注意挖掘隐含条件二、例题解析例1 25.（18分）（2012年高考全国理综）如图，一半径为R的圆表

3、示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为 。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。解：粒子在磁场中做圆周运动。设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得式中v为粒子在a点的速度。过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点。由几何关系知，线段和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因

4、此设有几何关系得 联立式得 再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动。设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qE=ma 粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，有运动学公式得 r=vt 式中t是粒子在电场中运动的时间。联立式得例2 25.（19分）（2011年高考全国理综）如图，与水平面成45°角的平面MN将空间分成I和II两个区域。一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速度从平面MN上的点水平右射入I区。粒子在I区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在II区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应

5、强度大小为B，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点的距离。粒子的重力可以忽略。解例3 26.（21分）（2010年高考全国理综）如下图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。在t=0 时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向夹角分布在0180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=时刻刚好从磁场边界上P(,a)点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q；（）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与轴正方向夹角的取值范围；（）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时

6、间解：（1）作图:找圆心：过A作边界的才垂线与AP的垂直平分线交于O点，则O为圆心；求半径：因为，所以，所以得。，所以，解得。（2）时刻所有粒子与射出点（原点O）的距离应该相等（都等于OP）,所以，以O为圆心,以OP为半径作圆（图中红色），该圆与磁场右边界的交点为P和M，与y轴负方向的交点为N，则PM间的粒子已射出磁场，MN间的粒子仍在磁场中并且都在MN弧上。因为从P点射出的粒子的初速度方向与轴正方向夹角为0，OP与正y轴夹角为，而OM与OP的夹角也是（根据对称性，从图中可以得出），所以从M点射出的粒子的初速度沿OP方向，OP与轴正方向夹角为；同理，因为ON与OM夹角也为（1800-600-6

7、00，从图中也可以得出），所以从N点射出的粒子的初速度沿OM方向，OM与轴正方向夹角为.所以此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与轴正方向的夹角的范围是到，即60°到120°。(3) 最后射出的粒子是从A射出，轨迹圆与右边界相切的，如下图，轨迹对的圆心角为，所以。例4 26.（21分）（2009年高考全国理综）如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于x y平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为，A的中点在y轴上，长度略小于。带点粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大

8、小不变。质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。 【解析】设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为,与板碰撞后再次进入磁场的位置为.粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有,粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离保持不变有,粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离始终不变,与相等.由图可以看出设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次(n=0、1、2、3).若粒子能回到P点,由对称性,出射点的x坐标应为-a,即,由两式得若粒子与挡板发生碰撞,有联立得n<3联立得把代入中得例5 25.（22分）（2008年高考全国

9、理综）如图所示，在坐标系xOy中，过原点的直线OC与x轴正向的夹角=120°，在OC右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角30°，大小为v。粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用

10、的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；（2）匀强电场的大小和方向；（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。解析：（1）设磁场左边界与x轴相交于D点，与CO相交于O´点，则几何关系可知，直线OO´与粒子过O点的速度v垂直。在直角三角形OO´D中OO´D =30º。设磁场左右边界间距为d，则OO´=2d。依题意可知，粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为O´点，圆孤轨迹所对的圆心角为30º，且O´A为圆弧的半径R。由此可知

11、，粒子自A点射入磁场的速度与左边界垂直。A点到x轴的距离 由洛仑兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律，得 联立式得 （2）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，第一次在磁场中飞行的时间为t1，有依题意，匀强电场的方向与x轴正向夹角应为150º。由几何关系可知，粒子再次从O点进入磁场的速度方向与磁场右边夹角为60º。设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆心为，必定在直线OC上。设粒子射出磁场时与磁场右边界交于P点，则OP=120º。设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为t2，有 设带电粒子在电场中运动的时间为t3，依题意得 由匀变速运动的规律和牛顿定律可知 联立可得 （3）粒子自P点射出后将沿直线运动。设其由P´点再次进入电场，则几何关系知三角形OPP´为等腰三角形。设粒