力电磁综合分析

《力电磁综合分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、力电磁综合分析1.带电粒子在电场中的运动：高考命题涉及的电场有匀强电场与非匀强电场以及交变电场，涉及的知识既有电场知识，也有力学屮的有关知识.带电粒了在电场屮的运动可分为三类：第一类为平衡问题；第一.类为直线运动问题；第三类为偏转问题，解题的基木思路是：首先对带电粒子进行受力分析，再弄清运动过程和运动性质，最后确定采用解题的观点（力的观点、能的观点、动量观点）.平衡问题运用物体的平衡条件；直线运动问题运用运动学公式、牛顿运动定律、动量关系及能量关系；偏转问题运用运动的合成和分解，以及运动学中的平抛运动规律等.2.带电粒了在磁场屮的运动：洛

2、仑兹力作用下的圆周运动是高考热点之一.（1）洛仑兹力的特点：对运动屯荷不做功，只改变电荷的运动方向，不改变电荷运动速度的大小.⑵匀速直线运动：带电粒子（不计重力）沿与磁感线平行方向进入匀强磁场，不受洛仑兹力作用做匀速宜线运动.⑶匀速圆周运动：带电粒子（不计重力）以初速v,垂直磁感线进入匀强磁场，做匀速圆周运动.①圆心确定：因为洛仑兹力总与速度垂玄，指向圆心，所以画出粒了运动轨迹上任意两点（一般是射入和射出磁场的两点）的速度矢量的垂线，两垂线的交点即为圆心.②半径的确定和计算：一般是利用几何知识通过解二角形的方法求得.③在磁场中运动时间的确

3、定：利用几何知识计算圆心角&的大小，再由公式/=（^/360°）7可求出时间JT=27miqB）。⑷两个基本问题：①用儿何知识确定运动轨迹的圆心和半径；②确定粒子运动轨迹范围或磁场范围・因此掌握确定轨迹圆心位置的基本方法和计算速度的偏向角卩、轨迹半径的回旋角次和弦切角〃的定量关系是解题的关键，如图所示.在洛仑兹力作用下，一个做匀速圆周运动的粒子，不论沿顺时针方向运动还是沿逆时针方向运动，从/点运动到〃点，均具有下述特点：轨迹圆心0总位于/、3两点洛仑兹力/的交点上，或肋弦的中垂线00场任一个/的交点上•粒子的速度偏向角©等于回旋角弘并等于

4、眩与切线的夹角（弦切角）&的两倍，即（p=a=ie=cut.3.带电粒子在复合场中的运动：带电粒子在复合场中的运动，有匀速直线运动、匀速圆周运动、一般的变速曲线运动等类型。方法是根据粒子受到的合外丿JF合与速度&的关系，确定粒子的运动性质，如粒子所受合外力为零，粒子做匀速直线运动；合外力充当向心力时，粒子做匀速圆周运动；其余情况，粒子做的是一般的变速曲线运动.处理带电粒子在复合场中的运动问题，采用的方法有三种：①力的观点（牛顿运动定律、运动学公式）；②能量观点（动能定理、能量守恒定律）。2.典型例题1.带电粒子在电场中的平衡：K例1》如图

5、屮，甲、乙两带电小球的质量均为肌,所带电量分别q和-牛两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电ABD场强度为E,平衡时细线都被拉紧.⑴平衡时的可能位置是图中的哪一个⑵关于绝缘细线1张力八、绝缘细线2张力心人小判断正确的是A.7=2mg、込2=(加gf+B.右>2加g、7^2>(ingf+(cjE)2C・<2wg>r22<(wg)2+(qE)2D・T、=2mg、T22<(mg)2+(qE)22.磁场对电流的作用问题分析：在分析有关安培力问题时，首先婆确定好研究对象，然后进行受力分析,根

6、据运动状态运用牛顿运动定律、运动学公式、动能定理等规律来解决问题.K例2U如图所示，导体杆弘的质量为加，电阻为放置在与水平面夹角为〃的倾斜金属导轨上.导轨间距为d,电阻不计.系统处在竖玄向上的匀强磁场屮，磁感应强度为3,电池内阻不计.问：(1)若导轨光滑，电源电动势■多大能使导体杆静止在导轨上?⑵若杆与导轨之间的摩擦因数为L,且不通电时，导体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电池的电动势应多大?2.带电体在电场中的运动K例3D—质量为加，带电量为+q的小球.从距地面高为〃处以一定的初速度水平抛出.在距抛出点水平距离为1处，有一根管口比

7、小球直径略人的竖宜细管，管口的上方距地面加2.为了使小球能无碰撞地通过管了，可在管了上方的整个区域里一个场强方向水平向左的匀强电场，如图所示，求：⑴小球的初速度；⑵电场强度E的大小;⑶小球落地时的动能.3.带电粒子在磁场中的运动K例411例4、如图所示，正、负电了垂玄磁场方向，沿与边界成0=30。角的方向，射入匀强磁场屮,XXX求在磁场中的运动时间之比.2.带电粒子在叠加场中的运动K例511如图所示，两块水平放置的金属板长为厶=1.40m,间距为d=30cm.两板间有3=1・25T、方向垂直纸面向里的匀强磁场和图示的脉动电压.当/=0时，

8、质量加=2.00x1()一％£、电量q=l.OOxlO_loC的正粒子.以速度Po=4.OOxlO3m/s从两板中央水平射入，不计重力，试分析：⑴粒了在两板间如何运动？会不会碰到极板上？L⑵粒