2019-2020年高考物理二轮复习专题突破1力与运动第4讲力与物体的曲线运动二-电场磁场中的曲线运动

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1、2019-2020年高考物理二轮复习专题突破1力与运动第4讲力与物体的曲线运动二-电场磁场中的曲线运动1．(xx·全国卷Ⅱ，18)一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图1所示。图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动。在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角。当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒。不计重力。若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为(　　)图1A.B.C.D.解析　画出粒子的运动轨迹如图所示，由洛伦兹力提供向心力得，qvB＝m，又T＝，联立得T＝由几何知识

2、可得，轨迹的圆心角为θ＝，在磁场中运动时间t＝T，粒子运动和圆筒运动具有等时性，则T＝，解得＝，故选项A正确。答案　A2．(xx·全国卷Ⅲ，18)平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图2所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为(　　)图2A.B.C.D.解析　带电粒子在磁场中做圆周运动

3、的轨道半径为r＝。轨迹与ON相切，画出粒子的运动轨迹如图所示，由于＝2rsin30°＝r，故△AO′D为等边三角形，∠O′DA＝60°，而∠MON＝30°，则∠OCD＝90°，故CO′D为一直径，＝＝2＝4r＝，故D正确。答案　D3．(xx·全国卷Ⅰ，14)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的(　　)A．轨道半径减小，角速度增大B．轨道半径减小，角速度减小C．轨道半径增大，角速度增大D．轨道半径增大，角速度减小解析　由于速度方向与磁场方向垂直，粒子受洛伦兹力作用做匀速圆周

4、运动，即qvB＝，轨道半径r＝，从较强磁场进入较弱磁场后，磁感应强度变小，速度大小不变，轨道半径r变大，根据角速度ω＝＝可知角速度变小，选项D正确。答案　D4．(多选)(xx·全国卷Ⅱ，19)有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍。两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子(　　)A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍B．加速度的大小是Ⅰ中的k倍C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k倍D．做圆周运动的角速度与Ⅰ中的相等解析　设电子的质量为m，速率为v，电荷量为q，则由牛顿第二定律得：qvB＝①T＝②由①②得：R＝，T＝所以＝＝k，＝＝k根据a＝

5、，ω＝＝可知＝＝，＝＝所以选项A、C正确，B、D错误。答案　AC5．(xx·全国卷Ⅱ·24)如图3，一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。图3解析　设带电粒子在B点的速度大小为vB。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vBsin30°＝v0sin60°①由此得vB＝v0②设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUAB＝m(v－v)③联立②③式得UAB＝答案　[备考指导]【考情分析】x

6、x卷ⅠT16：洛伦兹力作用下的圆周运动卷ⅡT20：带电粒子在磁场中的运动xx卷ⅠT14：带电粒子在磁场中的运动卷ⅡT19：带电粒子在磁场中的运动卷ⅡT24：带电粒子在电场中的运动xx卷ⅠT20：带电粒子在电场中的曲线运动卷ⅡT18：带电粒子在圆形磁场中的运动卷ⅢT18：带电粒子在有界磁场中的运动带电粒子在电磁场中的运动每年高考的必考内容，常见题型有选择题、计算题，甚至是压轴题。【备考策略】掌握“两大偏转”模型，破解带电粒子在电磁场中的运动问题(1)“电偏转”(匀强电场中)①受力特点及运动性质：电场力为恒力，带电粒子做匀变速运动，轨迹为抛物线。只讨论v0⊥E的情况，带电粒子做类平抛

7、运动。②处理方法：运动的合成与分解。③关注要点：速度偏转角的正切值，tanθ＝＝；侧移距离y0＝。(2)“磁偏转”解决带电粒子在磁场中的运动，要明确粒子的重力是否要考虑，明确这一点之后，再进行正确的受力分析和运动分析，关键在于画好运动轨迹图，记住一些推论，运用几何关系求得粒子运动的轨迹半径和圆心角，利用圆周运动知识和牛顿运动定律列式求解。　带电粒子在匀强电场中的偏转问题[规律方法]“两个分运动”、“三个一”求解粒子偏转问题(1)两个独立的分运动平行极板的匀速直线运动：L＝v0t；