新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第55课时带电粒子在叠加场中的运动

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1、第55课时带电粒子在叠加场中的运动（重点突破课）［基础点自主落实

2、［必备知识］1.叠加场电场、磁场、重力场中的两者或三者在同一区域共存，就形成叠加场。2.带电体在叠加场中运动的几种情况如图所示，匀强磁场垂直于纸面向里，匀强电场竖直向下。一带负电粒子从左边沿水平方向射入复合场区域。:X1XXX：•LBXX19-X11VXX111X:11ixXX11E11⑴若考虑重力，且mg=Eq,则粒子做匀速圆周运动。⑵若不计重力，且qvB=Eq,则粒子做匀速直线运动。⑶若不计重力，且qvB^Eq,则粒子做变加速曲线运动。［小XXXXBXXXXO-5XXXXXXXX1・带电油滴以水平速度巩垂直进入磁场，恰做匀

3、速直线运动，如图所示，若油滴质量为加，磁感应强度为〃，则下述说法正确的是（）A.油滴必带正电荷，电荷量为篇B.油滴必带正电荷，比荷佥=孟C.油滴必带负电荷，电荷量为益D.油滴带什么电荷都可以，只要满足彳=議详细分析：选A油滴水平向右匀速运动，其所受洛伦兹力必向上与重力平衡，故带正电，其电荷量彳=彳%,选项A正确。2.如图所示，在两平行金属板间有正交的匀强电场和匀强磁场。一个带电粒子垂直于电场和磁场方向射入场中，射出时粒子的动能减小了。为了使粒子射出时比射入时的动能大，在不计重力的情况下，可以釆取的办法是（）1+++++1XXXXXXXX1——————1A.增加粒子射入时的速度B.增加磁场的磁

4、感应强度C.增加电场的电场强度D.改变粒子的带电性质，不改变所带的电量详细分析：选C由题意可知带电粒子带正电，且洛伦兹力大于电场力，电场力做负功，为使带电粒子动能增加，应该使粒子向下偏转，减小洛伦兹力或增大电场力，选项A、B错误，C正确；若只改变粒子电性，粒子所受电场力和洛伦兹力方向都变得与原来相反,大小关系不变，向下偏转，电场力依然做负功，动能减小，D项错误。［提能点师生互动］提能点（一）电场与磁场叠加考法1带电粒子在叠加场中做直线运动•A.沿丿轴正方向，大小为Bvq［例1］一正电荷彳在匀强磁场中，以速度0沿x正方向进入垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B,如图所示，为了使电荷能做直线

5、运动,则必须加一个电场进去，不计重力，此电场的场强应该是（）由动能定理可B.沿丿轴负方向，大小为肮C.沿丿轴正方向，大小为曽D.沿y轴负方向，大小为晋［详细分析］要使电荷能做直线运动，必须用电场力抵消洛伦兹力，本题正电荷受洛伦兹力的方向沿y轴正方向，故电场力必须沿，轴负方向且qE=Bqv,即E=Bv。［答案］B考法2带电粒子在叠加场中偏转•［例2］如图所示，空间的某个复合场区域内存在着方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场。质子由静止开始经一加速电场加速后，垂直于复合场的界面进入并沿直线穿过场区，质子从复合场区穿出时的动能为Ek。那么宛核同样由静止开始经同一加速电场加速后穿过同一复合场后的动能的大

6、小是（）B・EJ>£kD.条件不足，难以确定［详细分析］设质子的质量为/«,则氟核的质量为2wo在加速电场中,得eU=^mv2f在复合场内，由Bqo=qE,得0=寻；同理对于氛核由动能定理可得离开加速电场的速度比质子的速度小，所以当它进入复合场时所受的洛伦兹力小于电场力，将往电场力方向偏转，电场力做正功，故动能增大，B正确。［答案］B［通法归纳］（1）带电粒子在电场和磁场叠加场中做直线运动，电场力和洛伦兹力一定是平衡力，因此常用二力平衡方法解题。（2）带电粒子在电场和磁场叠加场中偏转，是电场力和洛伦兹力不平衡造成的。这时电场力做功，洛伦兹力不做功，因此常根据电场力做功的正、负判断动能的变化。

7、［集训冲关］1・侈选）如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向XXiX竖直向下，有一正离子恰能以速率。沿直线从左向右水平飞越此区域（不叱计重力）。下列说法正确的是（）xxxx£xA・若一电子以速率。从右向左飞入，则该电子也沿直线运动B.若一电子以速率。从右向左飞入，则该电子将向上偏转C.若一电子以速率。从右向左飞入，则该电子将向下偏转D.若一电子以速率o从左向右飞入，则该电子也沿直线运动详细分析：选BD若电子从右向左飞入，静电力向上，洛伦兹力也向上，所以电子向上偏转，选项B正确，A、C错误；若电子从左向右飞入，靜电力向上，洛伦兹力向下。由题意，对正电荷有qE=Bqp,会发现彳被约

8、去，说明等号的成立与g无关，包括彳的大小和正负，所以一旦满足了E=Bvf对任意不计重力的带电粒子都有静电力大小等于洛伦兹力大小，显然对于电子两者也相等，所以电子从左向右飞入时，将做匀速直线运动，选项D正确。2.（2016-济宁三棋）如图所示，在平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿一y方向、电场强度为E的匀强电场。从丁轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不