《高考物理 增分策略三 3 電場(chǎng)和磁場(chǎng)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理 增分策略三 3 電場(chǎng)和磁場(chǎng)課件（89頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、增分策略 2016年 高 考物 理 （ 三 ） 電 場(chǎng) 和 磁 場(chǎng) 3.帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) (1)求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC； (2)求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力做的功Wf； (3)若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大的位置，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng)，此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD，從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t，求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vP. 2現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的寬度均為d.電場(chǎng)

2、強(qiáng)度為E，方向水平向右；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場(chǎng)左側(cè)邊界某處由靜止釋放，粒子始終在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射 (1)求粒子在第2層磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v2的大小與軌跡半徑r2； (2)粒子從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為n，試求sin n； (3)若粒子恰好不能從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出，試問(wèn)在其他條件不變的情況下，也進(jìn)入第n層磁場(chǎng)，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場(chǎng)右側(cè)邊界，請(qǐng)簡(jiǎn)要推理說(shuō)明之 圖1 (1)求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)； (2)離子從P點(diǎn)進(jìn)

3、入，Q點(diǎn)射出，通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為B，求B； (3)換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束，維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，在內(nèi)外金屬板間加直流電壓，兩板間產(chǎn)生徑向電場(chǎng)，忽略邊緣效應(yīng)為使離子仍從P點(diǎn)進(jìn)入，Q點(diǎn)射出，求通道內(nèi)引出軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和大小 主 要 題 型 計(jì) 算 題 知 識(shí) 熱 點(diǎn) (1)帶 電 粒 子 在 組 合 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 受 力 分 析 及 運(yùn) 動(dòng) 分 析 (2)帶 電 粒 子 在 疊 加 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 受 力 分 析 及 運(yùn) 動(dòng) 分 析 物 理 方 法 (1)模 型 法 (2)類(lèi) 比 法 (3)整 體 法 、 隔 離 法 (4)合 成 法 、 分 解 法

4、(5)對(duì) 稱(chēng) 法 命 題 趨 勢(shì) 2014、 2015兩 年 高 考 新 課 標(biāo) 卷 考 查 都 沒(méi) 有 在 帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 出壓 軸 題 帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 應(yīng) 該 是 2016年 高 考 壓 軸 題 的 首 選 (1)復(fù) 合 場(chǎng) 中 結(jié) 合 牛 頓 第 二 定 律 、 運(yùn) 動(dòng) 的 合 成 與 分 解 、 動(dòng) 能 定 理 綜 合 分 析 相關(guān) 的 運(yùn) 動(dòng) 問(wèn) 題 (2)復(fù) 合 場(chǎng) 中 結(jié) 合 數(shù) 學(xué) 中 的 幾 何 知 識(shí) 綜 合 分 析 多 解 問(wèn) 題 、 臨 界 問(wèn) 題 、 周 期 性問(wèn) 題 等 1.帶 電 粒 子 在 組 合

5、場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng)“磁 偏 轉(zhuǎn)”和“電 偏 轉(zhuǎn)”的 差 別電偏轉(zhuǎn)磁偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)條件帶電粒子以vE進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)帶電粒子以vB進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)受力情況只受恒定的電場(chǎng)力只受大小恒定的洛倫茲力 (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 (2)O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 (3)M點(diǎn)的坐標(biāo)及粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)的時(shí)間 帶 電 粒 子 在 組 合 場(chǎng) 中 運(yùn) 動(dòng) 的 處 理 方 法 不 論 帶 電 粒 子 是 先 后 在 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 和 勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 運(yùn) 動(dòng) ， 還 是 先后 在 勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 和 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 中 運(yùn) 動(dòng) 解 決 方 法 如 下 ：1分別研究帶電粒子在不同場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，若垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向進(jìn)入，則做勻速圓周

6、運(yùn)動(dòng)；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，若速度方向與電場(chǎng)方向在同一直線上，則做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向垂直，則做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別求解 2帶電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來(lái)處理 3注意分析磁場(chǎng)和電場(chǎng)邊界處或交接點(diǎn)位置粒子速度的大小和方向，把粒子在兩種不同場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有機(jī)地聯(lián)系起來(lái) (1)區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??； (2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??； (3)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間 2.帶 電 粒 子 在 疊 加 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 解 析 若沿著豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，重力向下，電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向右，合力與速度不共線，A錯(cuò)誤；若沿豎直方向向

7、上運(yùn)動(dòng)，重力向下，電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向左，合力與速度不共線，B錯(cuò)誤；液滴沿水平方向向左運(yùn)動(dòng)，重力向下，電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向下，合力與速度不共線，C錯(cuò)誤；沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，重力向下，電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向上，當(dāng)三力平衡時(shí)，液滴做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D正確 答 案 D 帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 運(yùn) 動(dòng) 的 處 理 方 法 1 弄 清 復(fù) 合 場(chǎng) 的 組 成 特 點(diǎn) 2 正 確 分 析 帶 電 粒 子 的 受 力 及 運(yùn) 動(dòng) 特 點(diǎn) 3 畫(huà) 出 粒 子 的 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 ， 靈 活 選 擇 不 同 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 (1)若 只 有 兩 個(gè) 場(chǎng) 且 正 交 例 如 ， 電 場(chǎng) 與 磁

8、場(chǎng) 中 滿 足 qE qvB或 重 力 場(chǎng) 與 磁場(chǎng) 中 滿 足 mg qvB或 重 力 場(chǎng) 與 電 場(chǎng) 中 滿 足 mg qE， 都 表 現(xiàn) 為 勻 速 直 線 運(yùn)動(dòng) 或 靜 止 ， 根 據(jù) 受 力 平 衡 列 方 程 求 解 答 案 ： B (1)小球的帶電性質(zhì) (2)第二象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小 (3)區(qū)域內(nèi)最小電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小和方向 (4)區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E3的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小 3.電 場(chǎng) 和 磁 場(chǎng) 中 實(shí) 際 應(yīng) 用 問(wèn) 題1 質(zhì) 譜 儀 ：(1)用途：測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素 2速 度 選 擇 器 ： 帶電粒子束射入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組

9、成的區(qū)域中，滿足平衡條件qEqvB的帶電粒子可以沿直線通過(guò)速度選擇器速度選擇器只對(duì)粒子的速度大小和方向做出選擇，而對(duì)粒子的電性、電荷量不能進(jìn)行選擇性通過(guò) 典例3 圖為某種離子加速器的設(shè)計(jì)方案兩個(gè)半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)其中MN和MN是間距為h的兩平行極板，其上分別有正對(duì)的兩個(gè)小孔O和O，ONONd，P為靶點(diǎn)，OPkd(k為大于1的整數(shù))極板間存在方向向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩極板間電壓為U.質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始加速，經(jīng)O進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域當(dāng)離子打到極板上ON區(qū)域(含N點(diǎn))或外殼上時(shí)將會(huì)被吸收兩虛線之間的區(qū)域無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)存在，離子可勻速穿過(guò)忽略相對(duì)論效應(yīng)和離子

10、所受的重力求： (1)離子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)僅加速一次后能打到P點(diǎn)所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小； (2)能使離子打到P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的所有可能值； (3)打到P點(diǎn)的能量最大的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 第 二 步 ： 審 問(wèn) 題 明 確 解 題 思 路 (1)僅一次加速離子打到P點(diǎn)電場(chǎng)加速磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)直徑為kd. (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的所有可能值確定磁感應(yīng)強(qiáng)度范圍 (3)求磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間根據(jù)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圈數(shù)求電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求一次加速的時(shí)間根據(jù)加速次數(shù)求總時(shí)間 圖甲 圖乙 (1)正常時(shí)，OA的長(zhǎng)度； (2)出故障時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑 答 案 ： BD 不 能 挖 掘 出 隱 含

11、條 件 而 出 錯(cuò)易 誤 警 示 帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) ， 往 往 會(huì) 出 現(xiàn) 臨 界 狀 態(tài) 或 隱 含 條 件 ，應(yīng) 以 題 目 中 的 “ 恰 好 ” 、 “ 最 大 ” 、 “ 最 高 ” 、 “ 至 少 ” 等 詞 語(yǔ) 為 突破 口 ， 挖 掘 隱 含 條 件 ， 并 根 據(jù) 臨 界 條 件 列 出 輔 助 方 程 ， 再 與 其 他 方 程聯(lián) 立 求 解 易 錯(cuò) 例 析 典 例 如 圖 所 示 實(shí) 線 表 示 處 在 豎 直 平 面 內(nèi) 的 勻 強(qiáng) 電 場(chǎng) 的 電 場(chǎng) 線 ， 與 水 平 方 向 成 角 ，水 平 方 向 的 勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 與 電 場(chǎng) 正

12、 交 ， 有 一 帶 電 液 滴 沿 斜 向 上 的 虛 線 L做 直 線 運(yùn)動(dòng) ， L與 水 平 方 向 成 角 ， 且 ， 則 下 列 說(shuō) 法 中 正 確 的 是 ( ) A 液 滴 一 定 做 勻 速 直 線 運(yùn) 動(dòng) B 液 滴 一 定 帶 正 電 C 電 場(chǎng) 線 方 向 一 定 斜 向 上 D 液 滴 有 可 能 做 勻 變 速 直 線 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 范 解 答 本題帶電液滴的運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，不可能為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣茸兓瘯r(shí)洛倫茲力也變化，合力將不在直線上液滴受重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，可判斷出洛倫茲力與電場(chǎng)力的方向，判斷出液滴只有帶正電荷才可能合力為零

13、做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)電場(chǎng)線必斜向上 答 案 ABC 常 見(jiàn) 誤 區(qū) 易 錯(cuò) 角 度 錯(cuò) 因 剖 析誤認(rèn)為帶電液滴只受電場(chǎng)力和洛倫茲力兩個(gè)力作用帶電體的重力是否忽略，關(guān)鍵看重力與其他力大小的關(guān)系比較，一般一些微觀粒子如電子、質(zhì)子、粒子等的重力忽略不計(jì)，而一些宏觀帶電體，如帶電小球、帶電液滴等重力不能忽略誤認(rèn)為液滴有可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)而錯(cuò)選D項(xiàng)錯(cuò)選的原因是不能從題目給出的條件液滴做直線運(yùn)動(dòng)判斷出是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有注意洛倫茲力隨速度變化而變化 防 范 措 施 帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 的 運(yùn) 動(dòng) 情 況 分 析 帶 電 粒 子 在 復(fù) 合 場(chǎng) 中 做 什 么 運(yùn) 動(dòng) ， 取 決 于

14、帶 電 粒 子 所 受 的合 外 力 及 其 初 始 狀 態(tài) 的 速 度 ， 因 此 應(yīng) 把 帶 電 粒 子 的 運(yùn) 動(dòng) 情況 和 受 力 情 況 結(jié) 合 起 來(lái) 進(jìn) 行 分 析 1當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)(如速度選擇器)2當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力等值反向，洛倫茲力提供向心力時(shí)，帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 解 析 ：帶電質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力做功，速度大小和方向發(fā)生變化，洛倫茲力的大小和方向也隨之發(fā)生變化，故帶電質(zhì)點(diǎn)不可能做直線運(yùn)動(dòng)，也不可能做勻減速運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，C正確 答 案 ： C 2如圖所示，兩虛線之間的空間內(nèi)存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，有一個(gè)帶正電的小球(電荷量為q、質(zhì)量為m)從電磁復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過(guò)的電磁復(fù)合場(chǎng)是() 答 案 ： CD