2012高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 10 磁场 命题角度5.doc

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1、磁场命题角度5带电粒子在匀强电场与匀强磁场中的复合场中的运动1.如图10—17所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T．小球1带正电，其电量与质量之比，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上．小球1向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75s再次相碰．设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内(g=10m/s2)．问：(1)电场强度E的大小是多少?(2)两小球的质量之比是多少?[考场错解]得

2、不出正确答案．读不懂题目，不会利用所学知识建立物理过程是导致错解的主要原因．(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡Mlg=q1E①E=2.5N/C②(2)相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律、得：③半径为④周期为⑤因为两小球运动时间⑥所以小球1只能逆时针经个周期与小球2再次相碰第一次相碰后小球2作平抛运动⑦⑧两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向⑨由⑦⑧式得-3-用心爱心专心V2=3.75m/s由④式得所以两小球质量之比⑩2.如图10-18所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无

3、电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向，场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场．一质量为m，电量为口的带电质点，从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限．然后经过x轴上x=-2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动．之后经过y轴上y=-2h处的P3点进入第四象限．已知重力加速度为g．求：(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向；(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速

4、度的大小和方向．[考场错解]得不出正确答案．不会建立带电质点的物理过程，即不会把复杂的运动过程分解成几个简单的相互联系的过程不能正确画出带电质点的运动轨迹，找不到相关物理量的联系．(1)质点从P1到P2，由平抛运动规律求出，方向与x轴负方向成45o角．(2)质点从P2到P3，重力与电场力平衡；qE=mg所以洛伦兹力提供向心力又几何关系解得(3)质点进入第四象限，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动．当竖直方向的速度减小到O，此时质点速度最小，大小即v在水平方向的分量vmin=方向沿x轴正方向．3.如图10-19所示．在x轴上有

5、垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y铀负方向的匀强电场，场强为E一质最为m电荷量为q的粒子从坐标原点．沿着y轴正方向射出．射出之后，第3次到达x轴时，它与点。的距离为L，求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s，(重力不计)．-3-用心爱心专心[考场错解]粒子射出后第三次到达x轴，如图10-20所示在磁场中R=L/6柱磁场寺f落=f向Bqv=mv2/R在电场中粒子的磁场中每一次的位移是l．根据动能定理第3次到达x轴时，粒子运动的总路程为一个半圆周和六个位移的长度之和．错解是由于审题出现错误．他们把题中所说的“射出之

6、后，第3次到达x轴”这段话理解为“粒子在磁场中运动通过x轴的次数”没有计算粒子从电场进入磁场的次执也就是物理过程没有搞清就下手高考资源网解题，必然出错．粒子在磁场中的运动为匀速圆周运动，在电场中的运动为匀变速直线运动．画出粒子运动的过程草图10-21.根据这张图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电场，做匀减速运动至速度为零，再反方向做匀加速直线运动，以原来的速度大小反方向进入磁场．这就是第二次进入磁场，接着粒子在磁场中做圆周运动，半个周期后第三次通过x轴．由图可知R=L/4由洛伦兹力提供向心力在电场中：粒子在电场中每一次的位

7、移是l根据动能定理第3次到达x轴时，粒子运动的总路程为一个圆周和两个位移的长度之和．-3-用心爱心专心