专题八 带电粒子在复合场中的运动

1、专题八带电粒子在复合场中的运动专题八带电粒子在复合场中的运动高考考情分析高考考情分析年份年份题题号号题型题型分值分值考查点考查点命题分析及备考策略命题分析及备考策略20132013卷卷1616选择选择6 6带电粒子在电场和带电粒子在电场和重力场中的往复运重力场中的往复运动动1.1.通过对近年高考试题的分析可以看出通过对近年高考试题的分析可以看出, ,全全国高考对带电粒子在复合场中的运动考查国高考对带电粒子在复合场中的运动考查仍是重点仍是重点, ,在自主命题的省份在自主命题的省份, ,本考点是高本考点是高考的热点和重点考的热点和重点, ,一般以计算题的形式考查一般以计算题的形式考查三种常见的运动

2、规律三种常见的运动规律, ,即匀变速直线运动、即匀变速直线运动、类平抛运动及圆周运动类平抛运动及圆周运动. .例如例如20132013福建卷福建卷2222题、题、20142014广东卷广东卷3636题、题、20142014全国全国卷卷2020题、题、20152015福建卷福建卷2222题、题、20152015山东卷山东卷2424题等题等. .2.20172.2017年高考带电粒子在复合场中的运动年高考带电粒子在复合场中的运动问题仍是考查的重点问题仍是考查的重点, ,以生产、科技中带电以生产、科技中带电粒子运动问题为命题背景粒子运动问题为命题背景, ,突出由受力推知突出由受力推知运动或由运动分析

3、受力建模能力运动或由运动分析受力建模能力, ,这也是高这也是高考命题的趋势考命题的趋势. .3.3.在复习本部分内容时可以从以下方面进在复习本部分内容时可以从以下方面进行备考行备考: :带电粒子在复合场中的运动问题和带电粒子在复合场中的运动问题和临界问题应重点掌握临界问题应重点掌握; ;了解速度选择器、质了解速度选择器、质谱仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁谱仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔元件等构造流量计、霍尔元件等构造, ,明确它们的工作明确它们的工作原理原理. .20142014卷卷2525计算计算2020带电小球在电场和带电小球在电场和重力场中的曲线运重力场中的曲线运动动

4、20152015卷卷1414选择选择6 6带电微粒在电场和带电微粒在电场和重力场中的直线运重力场中的直线运动动20162016卷卷1515选择选择6 6带电粒子在电场和带电粒子在电场和磁场的组合场中的磁场的组合场中的运动运动2020选择选择6 6带电油滴在电场和带电油滴在电场和重力场中的曲线运重力场中的曲线运动动1.(20161.(2016全国全国卷卷,15),15)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子, ,其示其示意图如图所示意图如图所示, ,其中加速电压恒定其中加速电压恒定, ,质子在入口处从静止开始被加速电场加速质子在入口处从静止开始被加速电场

5、加速, ,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场经匀强磁场偏转后从出口离开磁场. .若某种一价正离子在入口处从静止开始若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速被同一加速电场加速, ,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场, ,需将需将磁感应强度增加到原来的磁感应强度增加到原来的1212倍倍. .此离子和质子的质量比约为此离子和质子的质量比约为( ( ) )A.11 B.12 C.121 D.144A.11 B.12 C.121 D.144基础真题热身基础真题热身D D 核心技法核心技法电场加速电场加速, ,磁场约束偏转磁场约束偏转, ,离子和质

6、子在磁场中运动半径相同离子和质子在磁场中运动半径相同. .2.(20152.(2015全国全国卷卷,14),14)如图如图, ,两平行的带电金属板水平放置两平行的带电金属板水平放置. .若在两板中间若在两板中间a a点从静止释放一带电微粒点从静止释放一带电微粒, ,微粒恰好保持静止状态微粒恰好保持静止状态. .现将两板绕过现将两板绕过a a点的轴点的轴( (垂直于纸面垂直于纸面) )逆时针旋转逆时针旋转4545, ,再由再由a a点从静止释放一同样的微粒点从静止释放一同样的微粒, ,该微粒将该微粒将( ( ) )A.A.保持静止状态保持静止状态 B.B.向左上方做匀加速运动向左上方做匀加速运动

7、C.C.向正下方做匀加速运动向正下方做匀加速运动D.D.向左下方做匀加速运动向左下方做匀加速运动D D 核心技法核心技法 确定微粒所受合力方向确定微粒所受合力方向, ,微粒将沿合力方向做匀变速直线运动微粒将沿合力方向做匀变速直线运动. .解析解析: :最初带电微粒处于静止状态最初带电微粒处于静止状态, ,受力如图受力如图( (甲甲),),EqEq=mg;=mg;当两板绕过当两板绕过a a点的轴逆时针转过点的轴逆时针转过4545时时, ,带带电微粒的受力如图电微粒的受力如图( (乙乙),),其合力指向左下方其合力指向左下方, ,故微故微粒从静止开始向左下方做匀加速运动粒从静止开始向左下方做匀加速

8、运动, ,选项选项D D正确正确. .3.3.(2014(2014江苏卷江苏卷,9)(,9)(多选多选) )如图所示如图所示, ,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间线圈之间, ,线圈中电流为线圈中电流为I,I,线圈间产生匀强磁场线圈间产生匀强磁场, ,磁感应强度大小磁感应强度大小B B与与I I成正比成正比, ,方向垂直于霍尔元件的两侧面方向垂直于霍尔元件的两侧面, ,此时通过霍尔元件的电流为此时通过霍尔元件的电流为I IH H, ,与其前后表面与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压相连的电压表测出的霍尔电压U UH H满足满足:U:UH H=k ,=

9、k ,式中式中k k为霍尔系数为霍尔系数,d,d为霍尔元为霍尔元件两侧面间的距离件两侧面间的距离. .电阻电阻R R远大于远大于R RL L, ,霍尔元件的电阻可以忽略霍尔元件的电阻可以忽略, ,则则( ( ) )A.A.霍尔元件前表面的电势低于后表面霍尔元件前表面的电势低于后表面B.B.若电源的正负极对调若电源的正负极对调, ,电压表将反偏电压表将反偏C.IC.IH H与与I I成正比成正比D.D.电压表的示数与电压表的示数与R RL L消耗的电功率成正比消耗的电功率成正比CD CD HI Bd核心技法核心技法 判断电荷的聚集方向用左手定则判断电荷的聚集方向用左手定则; ;正电荷聚集到哪个面

10、正电荷聚集到哪个面, ,哪个面电势高哪个面电势高, ,负电荷聚集到哪个面负电荷聚集到哪个面, ,哪个面电势低哪个面电势低; ;要明白霍尔元件中导电电荷的电性要明白霍尔元件中导电电荷的电性, ,本题为负电荷本题为负电荷. .【例【例1 1】(2016(2016河北邯郸一模河北邯郸一模) )在现代科学实验室中在现代科学实验室中, ,经常用磁场来控制带电经常用磁场来控制带电粒子的运动粒子的运动. .某仪器的内部结构简化如图某仪器的内部结构简化如图: :足够长的条形匀强磁场足够长的条形匀强磁场,宽度均宽度均为为L,L,边界水平边界水平, ,相距也为相距也为L,L,磁场方向相反且垂直于纸面磁场方向相反且

11、垂直于纸面.区上方存在与区上方存在与区区紧密相邻的足够长的匀强电场紧密相邻的足够长的匀强电场, ,方向竖直向下方向竖直向下, ,宽度为宽度为d,d,场强场强E= .E= .一质量一质量为为m m、电荷量为、电荷量为+q+q的粒子的粒子( (重力不计重力不计) )以速度以速度v v0 0平行于纸面从电场上边界水平射平行于纸面从电场上边界水平射入电场入电场, ,并由并由A A点射入磁场点射入磁场区区( (图中未标出图中未标出A A点点).).不计空气阻力不计空气阻力. .考点一带电粒子在电磁组合场中的运动分析考点一带电粒子在电磁组合场中的运动分析2032mvqd思路探究思路探究 (1)(1)粒子在

12、粒子在区射出点与射入点在同一竖直线上区射出点与射入点在同一竖直线上, ,那那么在么在区射出点与射入点的位置关系怎样区射出点与射入点的位置关系怎样? ?答案答案: :根据对称性特点根据对称性特点, ,在在区射出点与射入点位于竖直线上区射出点与射入点位于竖直线上. .(2)(2)粒子经粒子经区恰能返回区恰能返回A A点点, ,其隐含条件是什么其隐含条件是什么? ?答案答案: :粒子运动轨迹与粒子运动轨迹与区下边界相切区下边界相切. .(1)(1)当当B B1 1=B=B0 0时时, ,粒子从粒子从区下边界射出时速度方向与边界夹角为区下边界射出时速度方向与边界夹角为6060, ,求求B B0 0及粒

13、子在及粒子在区运动的时间区运动的时间t;t;(2)(2)若若B B2 2=B=B1 1=B=B0 0, ,求粒子从求粒子从区射出时速度方向相对射入区射出时速度方向相对射入区时速度方向的区时速度方向的侧移量侧移量h;h;(3)(3)若若B B1 1=B=B0 0, ,且且区的宽度可变区的宽度可变, ,为使粒子经为使粒子经区恰能返回区恰能返回A A点点, ,求求区的宽区的宽度最小值度最小值L Lx x和和B B2 2的大小的大小. . / /名师点评名师点评/ / 带电粒子在电磁组合场中运动的处理方法带电粒子在电磁组合场中运动的处理方法1.1.在电场中的运动一般分两种情况在电场中的运动一般分两种情

14、况: :在电场中做匀变速直线运动在电场中做匀变速直线运动, ,用用动能定理或者运动学公式求速度和位移动能定理或者运动学公式求速度和位移; ;在电场中做类平抛运动在电场中做类平抛运动, ,用用运动的合成与分解来处理运动的合成与分解来处理. .2.2.在磁场中的运动为匀速圆周运动在磁场中的运动为匀速圆周运动, ,利用圆周运动的规律结合几何关系利用圆周运动的规律结合几何关系处理处理. .3.3.当粒子从一个场进入另一个场时当粒子从一个场进入另一个场时, ,分析转折点处粒子速度的大小和方分析转折点处粒子速度的大小和方向往往是解题的突破口向往往是解题的突破口. .【考点过关【考点过关】 假设太空中漂浮着

15、质量为假设太空中漂浮着质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的带正电粒子的带正电粒子, ,它们能它们能均匀地吸附到均匀地吸附到ABAB圆弧面上圆弧面上, ,并被加速电场从静止开始加速并被加速电场从静止开始加速, ,不计粒子间的相互不计粒子间的相互作用和其他星球对粒子引力的影响作用和其他星球对粒子引力的影响. . (1)(1)求粒子到达求粒子到达O O点时速度的大小点时速度的大小; ;答案答案: :见解析见解析答案答案: :见解析见解析(2)(2)如图如图( (乙乙) )所示所示, ,在边界在边界ACDBACDB和收集板和收集板MNMN之间加一个半圆形匀强磁场之间加一个半圆形匀强磁场, ,圆心为

16、圆心为O,O,半径为半径为L,L,磁场方向垂直纸面向内磁场方向垂直纸面向内, ,则发现从则发现从ABAB圆弧面收集到的粒子有圆弧面收集到的粒子有 能打到能打到MNMN板上板上( (不考虑过边界不考虑过边界ACDBACDB的粒子再次返回的粒子再次返回),),求所加磁感应强度的大小求所加磁感应强度的大小; ;23答案答案: :见解析见解析(3)(3)同上问同上问, ,从从ABAB圆弧面收集到的粒子经圆弧面收集到的粒子经O O点进入磁场后均不能到达收集板点进入磁场后均不能到达收集板MN,MN,求求磁感应强度所满足的条件磁感应强度所满足的条件. .考点二带电粒子在相邻两个磁场中的运动分析考点二带电粒子

17、在相邻两个磁场中的运动分析【例【例2 2】如图所示如图所示, ,在坐标系在坐标系xOyxOy中中, ,第一象限内充满着两个匀强磁场第一象限内充满着两个匀强磁场a a和和b,OPb,OP为分界线为分界线, ,在磁场在磁场a a中中, ,磁感应强度为磁感应强度为2B,2B,方向垂直于纸面向里方向垂直于纸面向里, ,在磁场在磁场b b中中, ,磁感应强度为磁感应强度为B,B,方向垂直于纸面向外方向垂直于纸面向外,P,P点坐标为点坐标为(4l,3l).(4l,3l).一质量为一质量为m m、电荷、电荷量为量为q q的带正电粒子从的带正电粒子从P P点沿点沿y y轴负方向射入磁场轴负方向射入磁场b,b,

18、经过一段时间后经过一段时间后, ,粒子恰能粒子恰能经过原点经过原点O,O,不计粒子重力不计粒子重力. .求求: : (1)(1)粒子从粒子从P P点运动到点运动到O O点的最短时间是多少点的最短时间是多少? ?(2)(2)粒子运动的速度可能是多少粒子运动的速度可能是多少? ?思路探究思路探究(1)(1)带电粒子从带电粒子从P P点沿点沿y y轴负方向射入磁场轴负方向射入磁场b,b,而不通过磁而不通过磁场场a a能经过原点能经过原点O O吗吗? ?答案答案: :通过画图可知粒子在通过画图可知粒子在x x轴上某点射出不能经过原点轴上某点射出不能经过原点O.O.(2)(2)粒子怎样穿越磁场时到粒子怎

19、样穿越磁场时到O O点的时间最短点的时间最短? ?答案答案: :粒子在磁场粒子在磁场b b和磁场和磁场a a中各运动一段圆弧而经过原点中各运动一段圆弧而经过原点O O时所用时时所用时间最短间最短. .(3)(3)粒子在磁场粒子在磁场b b和磁场和磁场a a中只运动一段圆弧到达原点吗中只运动一段圆弧到达原点吗? ?运动速度唯运动速度唯一吗一吗? ?答案答案: :由于粒子从由于粒子从P P点运动到点运动到O O点的路径不唯一点的路径不唯一, ,可能运动多段圆弧可能运动多段圆弧, ,故故粒子运动的速度有多种可能粒子运动的速度有多种可能. ./ /名师点评名师点评/ / 轨迹圆心的确定轨迹圆心的确定带

20、电粒子进入相邻两个磁场时速度大小不变带电粒子进入相邻两个磁场时速度大小不变, ,并且第二个磁场中轨迹的并且第二个磁场中轨迹的圆心一定在第一个磁场轨迹圆的圆心与进入两磁场交点的连线上圆心一定在第一个磁场轨迹圆的圆心与进入两磁场交点的连线上. . 【考点过关【考点过关】 相邻组合磁场相邻组合磁场 如图所示如图所示, ,在一个圆形区域内在一个圆形区域内, ,两个方向相反且都垂直于纸面两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径的匀强磁场分布在以直径A A2 2A A4 4为边界的两个半圆形区域为边界的两个半圆形区域,中中,A,A2 2A A4 4与与A A1 1A A3 3的的夹角为夹角为606

21、0. .一质量为一质量为m m、带电荷量为、带电荷量为+q+q的粒子以某一速度从的粒子以某一速度从区的边缘点区的边缘点A A1 1处沿与处沿与A A1 1A A3 3成成3030角的方向射入磁场随后该粒子以垂直于角的方向射入磁场随后该粒子以垂直于A A2 2A A4 4的方向经过圆的方向经过圆心心O O进入进入区区, ,最后再从最后再从A A4 4处射出磁场处射出磁场. .已知该粒子从射入到射出磁场所用的已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为时间为t,t,(1)(1)画出粒子在磁场画出粒子在磁场和和中的运动轨迹中的运动轨迹; ;解析解析: :(1)(1)粒子在磁场粒子在磁场和和中的运动轨迹如图

22、所示中的运动轨迹如图所示. .答案答案: : (1) (1)见解析见解析解析解析: : (2)(2)设粒子的入射速度为设粒子的入射速度为v,v,已知粒子带正电已知粒子带正电, ,故它在磁场中先顺故它在磁场中先顺时针做圆周运动时针做圆周运动, ,再逆时针做圆周运动再逆时针做圆周运动, ,最后从最后从A A4 4点射出点射出, ,用用B B1 1,B,B2 2, ,R R1 1,R,R2 2,T,T1 1,T,T2 2分别表示在磁场分别表示在磁场区、区、区的磁感应强度、轨道半径和周区的磁感应强度、轨道半径和周期期( (没有设符号的没有设符号的, ,在图中标记也可以在图中标记也可以) )设圆形区域的

23、半径为设圆形区域的半径为r,r,如图所如图所示示, ,已知带电粒子过圆心且垂直已知带电粒子过圆心且垂直A A2 2A A4 4进入进入区磁场区磁场, ,连接连接A A1 1A A2 2, ,A A1 1OAOA2 2为为等边三角形等边三角形,A,A2 2为带电粒子在为带电粒子在区磁场中运动轨迹的圆心区磁场中运动轨迹的圆心, ,其半径其半径R R1 1=A=A1 1A A2 2=OA=OA2 2=r,=r,(2)(2)粒子在磁场粒子在磁场和和中的轨道半径中的轨道半径R R1 1和和R R2 2的比值的比值; ;答案答案: : (2)21 (2)21 (3)(3)区和区和区中磁感应强度的大小区中磁

24、感应强度的大小( (忽略粒子重力忽略粒子重力).).考点三带电粒子在叠加场中的运动分析考点三带电粒子在叠加场中的运动分析【例【例3 3】(2016(2016天津卷天津卷,11),11)如图所示如图所示, ,空间中存在着水平向右的匀强电场空间中存在着水平向右的匀强电场, ,电电场强度大小场强度大小E=5 N/C,E=5 N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场同时存在着水平方向的匀强磁场, ,其方向与电场方向其方向与电场方向垂直垂直, ,磁感应强度大小磁感应强度大小B=0.5 T.B=0.5 T.有一带正电的小球有一带正电的小球, ,质量质量m=1m=11010-6-6 kg, kg,电荷电荷量量q

25、=2q=21010-6-6 C, C,正以速度正以速度v v在图示的竖直面内做匀速直线运动在图示的竖直面内做匀速直线运动, ,当经过当经过P P点时点时撤掉磁场撤掉磁场( (不考虑磁场消失引起的电磁感应现象不考虑磁场消失引起的电磁感应现象) )取取g=10 m/sg=10 m/s2 2, ,求求: :3答案答案: :(1)20 m/s(1)20 m/s方向与电场方向成方向与电场方向成6060角斜向上角斜向上(1)(1)小球做匀速直线运动的速度小球做匀速直线运动的速度v v的大小和方向的大小和方向; ;(2)(2)从撤掉磁场到小球再次穿过从撤掉磁场到小球再次穿过P P点所在的这条电场线经历的时间

26、点所在的这条电场线经历的时间t.t.答案答案: : (2)3.5 s(2)3.5 s/ /名师点评名师点评/ / 带电粒子在叠加场中运动的处理方法带电粒子在叠加场中运动的处理方法1.1.弄清叠加场的组成特点弄清叠加场的组成特点. .2.2.若只有两个场且叠加若只有两个场且叠加, ,合力为零合力为零, ,则表现为匀速直线运动或静止则表现为匀速直线运动或静止. .例如例如: :电场与磁场中满足电场与磁场中满足qE=qvBqE=qvB; ;重力场与磁场中满足重力场与磁场中满足mg=qvBmg=qvB; ;重力场与重力场与电场中满足电场中满足mg=qEmg=qE. .3.3.若三场共存时若三场共存时,

27、 ,粒子做直线运动粒子做直线运动, ,只能为匀速运动只能为匀速运动, ,且有洛伦兹力且有洛伦兹力qvBqvB与与mgmg和和qEqE的合力等大反向的合力等大反向. .4.4.若三场共存时若三场共存时, ,粒子做圆周运动粒子做圆周运动, ,只能为匀速圆周运动只能为匀速圆周运动, ,且有且有mg=qEmg=qE, ,洛洛伦兹力提供向心力伦兹力提供向心力. .5.5.当带电粒子做曲线运动或有约束的变速直线运动时当带电粒子做曲线运动或有约束的变速直线运动时, ,一般用动能定理一般用动能定理或运动的合成与分解处理或运动的合成与分解处理. .【考点过关【考点过关】 电场、磁场、重力场叠加电场、磁场、重力场

28、叠加 (2016(2016河南六市第二次联考河南六市第二次联考) )如图所示如图所示, ,水平地面水平地面上方有绝缘弹性竖直挡板上方有绝缘弹性竖直挡板, ,板高板高h=9 m,h=9 m,与板等高处有一水平放置的篮筐与板等高处有一水平放置的篮筐, ,筐口筐口的中心离挡板的中心离挡板s=3 m,s=3 m,板的左侧以及上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀板的左侧以及上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场强电场, ,磁场方向垂直纸面向里磁场方向垂直纸面向里, ,磁感应强度磁感应强度B=1 T,B=1 T,质量质量m=1m=11010-3-3 kg, kg,电荷量电荷量q=1q=11010-3-

29、3 C, C,可视为质点的带负电小球从挡板最下端以某一速度水平射入场可视为质点的带负电小球从挡板最下端以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动中做匀速圆周运动, ,若与挡板相碰撞以原速率弹回若与挡板相碰撞以原速率弹回, ,且碰撞时间不计且碰撞时间不计, ,碰撞时碰撞时电荷量不变电荷量不变, ,小球最后恰能从筐口的中心处落入筐中小球最后恰能从筐口的中心处落入筐中( (不考虑与地面碰撞后反不考虑与地面碰撞后反弹入筐情况弹入筐情况).g=10 m/s).g=10 m/s2 2. .解析解析: :(1)(1)因小球能做匀速圆周运动因小球能做匀速圆周运动, ,所以有所以有EqEq=mg,=mg,则则E= =

30、10 N/C,E= =10 N/C,方向竖直向下方向竖直向下. .(1)(1)求电场强度的大小与方向求电场强度的大小与方向; ;mgq答案答案: :(1)10 N/C(1)10 N/C方向竖直向下方向竖直向下(2)(2)若带电小球不与挡板相碰直接落入筐中若带电小球不与挡板相碰直接落入筐中, ,求小球速度的大小求小球速度的大小? ?答案答案: : (2)5 m/s(2)5 m/s (3)(3)若小球与挡板相碰若小球与挡板相碰, ,求小球落入筐中的运动时间的可能取值求小球落入筐中的运动时间的可能取值.(.(计算结果可以用分计算结果可以用分数和保留数和保留值表示值表示,sin 37,sin 37=0

31、.6,cos 37=0.6,cos 37=0.8)=0.8)答案答案: : (3)2.5 s, s(3)2.5 s, s487180【例【例4 4】(2016(2016湖北黄石模拟湖北黄石模拟) )如图如图( (甲甲) )所示所示, ,在竖直平面内建立一平面直角在竖直平面内建立一平面直角坐标系坐标系xOy,xxOy,x轴沿水平方向轴沿水平方向. .第二象限内有一水平向右的电场强度为第二象限内有一水平向右的电场强度为E E1 1的匀强的匀强电场电场, ,第一、四象限内有一正交的电场强度为第一、四象限内有一正交的电场强度为E E2 2竖直向上的匀强电场和磁感应竖直向上的匀强电场和磁感应强度为强度为

32、B B的匀强交变磁场的匀强交变磁场, ,匀强磁场方向垂直纸面匀强磁场方向垂直纸面. .从从A A点以点以v v0 0=4 m/s=4 m/s竖直向上竖直向上射出一个比荷为射出一个比荷为 =10=102 2 C/kg C/kg的带正电的小球的带正电的小球( (可视为质点可视为质点),),并以并以v v1 1=8 m/s=8 m/s的的速度从速度从y y轴上的轴上的C C点水平向右进入第一象限点水平向右进入第一象限, ,且在第一象限内刚好沿圆弧做圆周且在第一象限内刚好沿圆弧做圆周运动运动. .取小球从取小球从C C点进入第一象限的时刻为点进入第一象限的时刻为t=0,t=0,磁感应强度按图磁感应强度

33、按图( (乙乙) )所示规律所示规律变化变化( (以垂直纸面向外的磁场方向为正方向以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g=10 m/s),g=10 m/s2 2. .求求: :(1)(1)小球从小球从A A点运动到点运动到C C点的时间点的时间t t1 1和匀强电场和匀强电场E E2 2的电场的电场强度强度; ;(2)x(2)x轴上有一点轴上有一点D,OD=OC,D,OD=OC,若带电小球在通过若带电小球在通过C C点后的运动过程中不再越过点后的运动过程中不再越过y y轴轴且沿且沿x x轴正方向通过轴正方向通过D D点点, ,求磁感应强度求磁感应强度B B0 0和磁场的变化周期和磁场的变化周期

34、T T0 0. .考点四带电粒子在周期性变化的电、磁场中的运动分析考点四带电粒子在周期性变化的电、磁场中的运动分析qm【审题突破【审题突破】细审题细审题干关键干关键关键词关键词获取信息获取信息第一、二象限均为匀强电场第一、二象限均为匀强电场带正电小球获得恒定的电场力带正电小球获得恒定的电场力小球在第一象限做小球在第一象限做匀速圆周运动匀速圆周运动重力和电场力平衡重力和电场力平衡, ,洛伦兹力提供向心力洛伦兹力提供向心力小球以小球以v v1 1=8 m/s=8 m/s的速度从的速度从y y轴上的轴上的C C点水平向右点水平向右进入第一象限进入第一象限小球在第二象限内运动小球在第二象限内运动, ,到到C C点时竖直速度点时竖直速度减为减为0 0挖掘隐挖掘隐含条件含条件隐含条件隐含条件获取信息获取信息带正电小球带正电小球重力不能忽略重力不能忽略提炼问提炼问题核心题核心问题核心问题核心突破方略突破方略从从A A点运动到点运动到C C点的时间点的时间t t竖直方向上为匀减速运动竖直方向上为匀减速运动带电小球在通过带电小球在通过C C点后的运动过程中不再越过点后的运动过程中不再越过y y