2018高考物理专题复习-带电粒子在复合场中的运动（含答案）

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1、专題带电耘子蛊复合场中的运动1・复合场与组合场(1)复合场：电场、磁场、逼力场共存，或共中某两场共存.(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不巫叠，或在同一区域，电场、磁场分时间段或分区域交替出现.2.三种场的比较名称力的特点功和能的特点重力场大小：G=mg方向：竖直向下逼力做功与路径无关巫力做功改变物体的重力势能静电场大小：F=qE方向：正电荷受力方向与场强方向相同；负电荷受力方向与场强方向相反电场力做功与路径无关W=qU电场力做功改变电势能磁场洛伦兹力F=qvB方向可用左手定则判断洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能3•带电

2、粒子在复合场中的运动分类(1)静止或匀速岂线运动：当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动.(2)匀速圆周运动：当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在乖直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动.(3)—般的曲线运动：当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，扎与初速度方向不在同一条直线上,粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线.(4)分阶段运动：带电粒子可能依次通过儿个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由儿种不同的运动阶段组成

3、.电子组的场场运带粒在合电磁中动电场中磁场中常规分解法牛顿定律、I运动学公式-］动能定理匀速圆周运动求法类平抛求法运动圆周运动公式.牛顿定律以及几何知识热点题型一带电粒子在组合场中的运动问题题型特点：带电粒子在组合场屮的运动是力电综合的重点和高考热点.这类问题的特点是电场、磁场或重力场依次出现，包含空间上先后出现和时间上先后出现，磁场或电场少无场区交替出现柑组合的场等.•其运动形式包含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动等，涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用.【典例1】(2013111东卷，23)如图1所示，在坐标系x

4、Oy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平而向里；第四彖限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E.-•带电量为+q、质量为m的粒子，自y轴上的P点沿x轴正方向射入第四彖限，经x轴上的Q点进入第一彖限，随即撤去电场，以后仅保留磁场.己知OP=d,OQ=2d.不计粒子重力.(1)求粒子过Q点吋速度的大小和方向.(2)若磁感应强度的人小为一确定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限，求B0.(3)若磁感应强度的人小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q点，且卅速度与第一次过Q点时相同，求该粒子和邻两次经过

5、Q点所用的吋间.x-0Q__xXP*E反思总结求解带电粒子在组合复合场中运动问题的分析方法(1)正确受力分析，除逼力、弹力、摩擦力外要特別注总静电力和磁场力的分析.(2)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.(3)对于粒子连续通过儿个不同区域、不同种类的场时，要分阶段进行处理.(4)画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律.(5)多过程现象中的“子过程”与“子过程”的衔接点.如-定要把握“衔接点”处速度的连续性.(6)圆周与圆周运动的衔接点一要注意在“衔接点”处两圆有公切线，它们的半径重合.即学即练1如图2所示装置中，区

6、域I和III中分别冇竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别E为E和专；II区域内有垂直纸而向外的匀强磁场，磁感应强度为Ek-质量为in、带电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60。角射入II区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入III区域的匀强电场中.求:(1)粒子在II区域匀强磁场中运动的轨迹半径；(2)0、M间的距离；(3)粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间.热点题型二带电粒子在复合场中的运动问题题型特点：带电粒子在叠加场中的运动问题是典型的力

7、电综合问题.在同一区域内同时有电场和磁场、电场和重力场或同时存在电场、磁场和重力场等称为叠加场.带电粒子在叠加场中的运动问题有很明显的力学特征，一般要从受力、运动、功能的角度來分析.这类问题涉及的力的种类多，含重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等；包含的运动种类多，含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动以及其他曲线运动，综合性强，数学能力要求高.【典例2］如图3所示的平行板Z间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里，电场强度E1=1.0x105V/m,PQ为板间屮线.紧靠平

8、行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线AO,与y轴的夹角ZAOy=45°,边界线的上方有垂直纸而向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E2=5.0x