物理二轮复习试题第部分专题第讲2

第2讲带电粒子在磁场和复合场中的运动1.常用规律或公式2．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动【答案】

B带电粒子在匀强磁场中的四点六线三角(1)四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点．(2)六条线：两段轨迹半径，入射速度直线和出射速度直线，入射点与出射点的连线，圆心与两条速度直线交点的连线．前面四条边构成一个四边形，后面两条为对角线．(3)三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的两倍．1.(2012·广东高考)质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图4－2－3中虚线所示．下列表述正确的是()A．M带负电，N带正电B．M的速率小于N的速率C．洛伦兹力对M、N做正功D．M的运行时间大于N的运行时间【答案】

A2．(2012·北京高考)处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值()A．与粒子电荷量成正比B．与粒子速率成正比C．与粒子质量成正比D．与磁感应强度成正比【答案】

D3．(2012“江南十套”高考仿真卷九)如图4－2－4所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角．若粒子穿过y轴正半轴后，在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负及在磁场中的运动时间是()【答案】

C1.组合场模型：电场、磁场、重力场(或其中两种场)并存，但各位于一定区域，并且互不重叠的情况．2．三种场力(1)重力G＝mg，方向总是竖直向下，恒力，做功只取决于初末位置的高度差．(2)电场力F＝qE，方向与场强方向及电性有关，做功只取决于初末位置的电势差．(3)洛伦兹力F洛＝qvB(v⊥B)，方向用左手定则判定，洛伦兹力永不做功．3．电偏秃转与掏磁偏前转的近比较偏转类型比较内容电偏转垂直进入匀强电场磁偏转垂直进入匀强磁场受力情况及特点恒力F＝qE做匀变速运动F＝qvB大小不变、方向改变，永不做功运动规律类平抛运动匀速圆周运动偏转程度偏转角不受限制动能变化动能增加动能不变处理方法运动的合成与分解、类平抛运动规律结合圆的知识及半径、周期公式【答案】(1饲)2湖.6×104m/解s(2恋)0验.3宜m(3刊)图见在解析0.内6窝m0.幼56庆m带电演粒子误在组穴合场胖中运奥动的捡解题蜻思路(1步)明确采组合递场是戏由哪奖些场植组成歌的．(2尘)判断猪粒子洁经过围组合瓣场时沫的受粘力和漠运动苗情况脉并画梅出运降动轨通迹．(3验)带电蹲粒子婶经过咸电场蓬区域扩时利宅用动粥能定取理或惩类平临抛的峰知识犯分析死．(4周)带电建粒子泡经过妖磁场析区域闷时利晴用圆稼周运挨动规谈律结炎合几嫌何关吹系来富处理板．1.(2并01贝2·滁州室模拟)如图4－2－6所示踏，两劫导体柴板水竞平放项置，毒两板生间电乎势差队为U，带欢电粒成子以纵某一逐初速循度v0沿平开行于俊两板豪的方狼向从远两板售正中垄间射兰入，利穿过遥两板裳后又抱垂直劳于磁册场方改向射略入边萝界线两竖直床的匀拍强磁番场，鞭则粒估子射卖入磁怎场和德射出谎磁场公的M、N两点怨间的宪距离d随着U和v0的变冷化情爆况为()A．d随v0增大映而增午大，d与U无关B．d随v0增大郊而增狼大，d随U增大揪而增核大C．d随U增大梨而增册大，d与v0无关D．d随v0增大煌而增押大，d随U增大慢而减职小【答案】A2.(2堡01穿2·大连嫌模拟)如图4－2－7所示宋，回吵旋加智速器D形盒绑的半孕径为R，所罗加磁永场的待磁感碗应强艳度为B，被辞加速枕的质尾子从D形盒掠中央珠由静看止出龄发，骨经交牢变电回场加爷速后南射出扶．设巨质子克在磁堪场中旅做匀储速圆次周运深动的栋周期竟为T，若连忽略吓质子誉在电华场中修的加裂速时羽间，坐则下辽列说汗法正峡确的丸是()A．如混果只邻增大发交变尚电压U，则侦质子巷在加精速器赌中运勺行时烛间将姜变短B．如和果只慰增大联交变浮电压U，则竭电荷信的最奋大动幸能会罪变大C．质揪子在特电场怒中加恩速的禾次数嗽越多蛮，其夸最大右动能哪越大D．质姨子在免磁场卫中的义运动臂周期唐是交盼流电若源的富周期滑的两牧倍【答案】A1.复合折场模粗型：电唇场、阳磁场公、重哗力场(或其安中两油种场)并存泛于同言一区怠域的侦情况降．2．运动驳情况芦分析带电态粒子意在混联合场咐中做炮什么勒运动昆，取兆决于编带电寄粒子李所受歪的合座外力侵及其劈燕初始营状态鞋的速苹度，瓶因此挥应把族带电寇粒子境的运敏动情载况和眉受力墨情况看结合卖起来盏进行蹲分析捉．(1边)当带拢电粒骗子在康复合圣场中著所受莲合外翠力为郊零时裹，做隙匀速姐直线太运动(如速宴度选蜂择器)．(2穿)当带费电粒锯子所掠受的恳重力稳与电需场力间等值患反向晋，洛浓伦兹健力提谈供向旺心力焰时，丑带电手粒子所在垂星直于欢磁场由的平商面内衣做匀街速圆黎周运渐动．3．受力销分析劣及解垮题观却点(1双)带电段粒子扁在混葡合场楚中的摄运动源问题孟是电倘磁学西知识喘和力绣学知拔识的蜂结合克，分宜析方碗法和亿力学够问题参的分闻析方秆法基符本相渐同，烈不同盖之处礼是多卸了电删场力熊、洛爪伦兹跪力．(2种)带电伞粒子张在混泡合场磁中的爱运动兴问题他除了责利用蓬力学垃即动葛力学蔬观点轻、能剖量观变点来仅分析拘外，途还要身注意储电场凭和磁购场对用带电呆粒子世的作复用特笛点，树如电臭场力未做功滩与路贡径无潜关，果洛伦子兹力御方向杰始终选和运姜动速钢度方瓣向垂牺直永防不做开功等能．(1奴)求粒子子初饰速度舟大小驱和有病界半匠圆磁监场的茄半径抵；(2标)若撤博去磁浮场B2，求害经过P点射赴入电玻场的飘粒子想从y轴出鱼电场段时的军坐标佣；(3饼)试证甩明：辆题中砌所有袍从原商点O进入尘第Ⅰ象限钱的粒娘子都全能在创正交事的电晶磁场弟中做裁直线撒运动初．【名师澡导读】1．信温息提棵取(1胀)区域跑一：贱半圆谎形区青域内凯有磁谎感应具强度办为B1的匀福强磁搅场，O为坐调标系杂原点传．(2错)区域颤二：麦在MN的上袋方是臣如图纽奉示正魄交的愿匀强朋电场电和磁演场．(3眨)有一倚群相熊同的伪正粒排子，年以相鸟同的捡速率脏沿不框同方忆向从参原点O射入然第一孩象限倒．(4许)沿x轴正坟向进谎入B1和粒奶子经P射入MN后，屯恰好缺做直勉线运哀动．(5伯)粒子察重力坦不计问．2．破艘题导泉航(3俗)证明仅：设秤从O点入父射的赵任一胸粒子组进入B1磁场熔时，持速度饿方向皂与x轴成θ角，挽粒子喇出B1磁场当与半彩圆磁妥场边猎界交染于Q点，葛如图元所示录，找生出轨悄迹圆喜心，梨可以各看出节四边歼形OO1QO2四条燥边等再长是批平行动四边僚形，永所以赵半径O2Q与OO1平行携．所迅以从Q点出薄磁场撒速度浊与O2Q垂直竹，即秆与x轴垂扶直，虑所以樱垂直替进入MN边界多．进薯入正汁交电检磁场E、B2中都厨有qv0B2＝Eq，故继粒子虎做直灯线运翻动(5分)【答案】见规版范解赚答带电勇粒子左在复泼合场蚀中运群动的宗解题控思路(1乓)弄清仇复合能场的神组成葡，是眨磁场竿与电技场的星复合回，是击磁场攻与重俗力场破的复屿合，秧还是聚磁场街、电甩场与青重力装场的粗复合沙．(2身)对带膀电粒暴子进劫行受搅力分懂析和跪运动焦过程伶分析怖，并予画出己运动缓轨迹飘．(3写)选择撒恰当咬的物林理规幕律列条方程往求解修．【答案】C2．(2溉01袄2·淮南屠一中努模拟)如图棍所示丽，真至空中约存在芒着下渔列四付种有访界的侵匀强遥电场E和匀束强磁庭场B区域名，一闸带正杨电的弦小球(电荷贷量为习＋q，质鸽量为m)从该情复合谢场边帆界上甘方的棉某一踏高度贡由静忠止开跪始下繁落．乏那么卧小球静可能样沿直耻线通匹过下逼列哪洪种复顽合场何区域()【解析】对带沈正电愈的小论球进嫁行受弱力分帖析可酱知只由有在姥选项B所示赖的复革合场仓区域删其所岛受洛驰伦兹瓜力、亭重力链、电名场力删可以杂平衡铲，故涂选B.【答案】B3.(2猴01说2·浙江爹高考)如图4－2－11所示悠，两坦块水浇平放裁置、家相距屯为d的长臂金属完板接凉在电反压可肿调的羊电源陕上．晕两板谎之间季的右励侧区结域存测在方笛向垂凯直纸俩面向糊里的残匀强氧磁场系．将历喷墨快打印脚机的密喷口敢靠近谎上板孔下表秀面，佛从喷导口连栗续不酿断喷男出质蠢量均择为m、水摧平速骨度均魄为v0、带纲相等关电荷纪量的慢墨滴借．调兔节电否源电红压至U，墨链滴在爸电场扶区域伙恰能迎沿水艇平向种右做柳匀速唤直线际运动斜；进飞入电特场、繁磁场狠共存羊区域突后，姑最终俗垂直舒打在攀下板诊的M点．(1姿)判断守墨滴漫所带皇电荷光的种解类，纠并求问其电挨荷量萄；(2轿)求磁架感应淹强度B的值老；(3为)现保鹿持喷趣口方余向不浴变，串使其己竖直老下移悄到两液板中顺间的掀位置厉．为枝了使散墨滴鸟仍能蔑到达哑下板M点，狱应将仅磁感倦应强恳度调题至B′，则B′的大般小为尿多少贯？3忽略立带电讯体的岩重力带电组体的号重力涝是否专忽略哑，关抱键看贡重力艳与其蜡他力帽大小向的关赶系比亮较，者一般摸一些假微观投粒子钳如电清子、残质子度、α粒子衰等的属重力槐忽略种不计议，而昼一些决宏观环带电最体，侧如带绕电小缓球、责带电绿液滴融等重顶力不唱能忽漂略．4不能届挖掘近出隐麦含条控件带电奸粒子蠢在复壳合场繁中的原运动存，往属往会知出现做临界锦状态功或隐赢含条摧件，嘴应以奇题目叛中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词荣语为巾突破届口，弊挖掘阻隐含笔条件肯，并从根据照临界渗条件助列出达辅助喘方程帖，再想与其葱他方克程联乱立求碍解．5混淆权处理“磁偏控转”和“电偏途转”的方讲法(1宣)粒子景在恒雀力(如重向力、腰电场强力等)作用圾下的“电偏射转”是类少平抛棋运动拼，采测用分讨解为安匀速顺运动异和匀醒加速畅运动呈来处痒理；(2幅)粒子呜在洛接伦兹前力作坐用下孔的“磁偏饲转”是匀围速圆鞋周运局动，厉采用说圆周亚运动煤规律夜结合稳几何迹关系隆来处普理．【答案】C(1绑)只是气浅层厦次根伸据三辟种情电况下锐粒子黄的运侧动轨胆迹不长同，课没有畜根据容各自饺运动喂特点那确定突不同哪情况笼下的叔运动鸡时间贞易错明选B.(2浑)不能走正确膊找出方带电则粒子柳所受摧的电达场力尖和洛涉伦兹拣力的呼方向组与电怜场和快磁场喷方向冻之间跪的关向系从套而错街选D.若给粪物体P一个惑水平蒜的初岛速度吼