2014高考物理复习常见考点讲解突破 带电粒子在磁场中运动的分析

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1、热点强化突破（八）热点1带电粒子在磁场中运动的分析高考对带电粒子在磁场中运动的考查，主要集中在对带电粒子在有界磁场中运动的临界问题和极值问题的分析和求解．这类问题主要利用牛顿定律、圆周运动知识，结合几何知识解决．实战演练1．如图所示，有一正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的粒子，恰好从e点射出，则()A．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出B．如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出C．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d点射出D．只改变粒子的速度使其分别从e

2、、d、f点射出时，从e点射出所用的时间最短2．(2013·福建六校联考)如图所示,L1和L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是范围足够大，且磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上．带电粒子从A点以初速度v0与L2成30°角斜向右上方射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法错误的是()A．带电粒子经过B点时速度大小一定跟在A点时速度大小相等B．若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变)，它仍能经过B点C．若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2成60°角斜向右上方，它将不能经过B点D．此带电粒子既可以是正电荷，也可以

3、是负电荷3.磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景，其发电原理示意图如图所示，将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电中性)喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S、相距为d的平行金属板与外电阻R相连构成一电路．设气流的速度为v，气体的电导率(电阻率的倒数)为g，则()热点2带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动是高考考查分析能力、推理能力、空间想象能力和运用数学知识解决物理问题能力的重要载体，是高考的热点和重点.解决这类问题，受力分析、运动分析是关键，结合几

4、何知识，应用牛顿定律、运动学知识、圆周运动问题及功能关系综合求解．实战演练4.(2013·山西四校联考)如图所示，真空室内竖直条形区域Ⅰ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ(含Ⅰ、Ⅱ区域分界面)中存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为L且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板.现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行，质子束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分为速度大小为3v的高速质子，当Ⅰ区域中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继消失为止，此时观察到N板有两个亮斑．

5、已知质子质量为m，电荷量为e，不计质子重力和相互作用力，求：(1)此时Ⅰ区域的磁感应强度；(2)到达N板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间；(3)N板两个亮斑之间的距离．5．(2013·西安模拟)如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界线上，NMAP段光滑，PQ段粗糙．现有一质量为m、带电荷量为＋q的小环套在MN杆上,它所受到的电场力为重力的1/2.现将

6、小环从M点右侧的D点由静止释放,小环刚好能到达P点．(1)求D、M间距离x0；(2)求上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小；(3)若小环与PQ段间动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等)，现将小环移至M点右侧5R处由静止释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功．解析：(1)小环从D点经M点到P点，由动能定理得qEx0－mg×2R＝0得x0＝4R.6．如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上平放着相互平行的、间距为0.1m的金属板A、B，板间存在匀强电场，在B板右侧平面内存在如图乙所示的交替变化的电磁场．以B板小孔处为坐标原点

7、，建立xOy坐标系，且规定沿＋y方向为电场的正方向，竖直向下为磁场的正方向．在M点一质量为10g、电荷量为0.1C的带正电的金属小球由静止释放,设t＝0时刻金属小球恰好以v0＝2m/s的速度经小孔进入B板右侧．已知E0＝0.2N/C、B0＝0.2πT．求：(1)A、B两板间的电场强度E的大小；(2)t＝1s末时金属小球速度的大小和方向；(3)1s～2s内,金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；(4)(2n－1)s～2ns(n＝1,2,3…)内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放