2016版高考物理(全国通用)专题三力与物体的曲线运动第3讲 电学中的曲线运动ppt课件.ppt

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1、专题三力与物体的曲线运动高考题型1带电粒子在电场中的曲线运动高考题型2带电体在电场中的曲线运动高考题型3带电粒子在磁场中的圆周运动栏目索引第3讲　电学中的曲线运动1．带电粒子在电场中受到电场力，如果电场力的方向与速度方向不共线，粒子将会做曲线运动；如果带电粒子垂直进入匀强电场，将会做类平抛运动，由于加速度恒定且与速度方向不共线，因此是匀变速曲线运动．高考题型1带电粒子在电场中的曲线运动解题方略例1(多选)如图1所示装置，密度相同、大小不同的球状纳米颗粒在电离室中电离后带正电，电荷量与其表面积成正比．电离后，颗粒缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域

2、Ⅰ，再通过小孔O2射入电场强度为E的匀强电场区域Ⅱ，区域Ⅱ中极板长度为l，极板间距为d.假设不计颗粒重力，且所有颗粒均能从区域Ⅱ右侧离开，则()图1A．颗粒的比荷与半径成正比B．所有的颗粒从同一位置离开区域ⅡC．所有的颗粒在区域Ⅱ中运动时间相同D．半径越大的颗粒离开区域Ⅱ时动能越大由整个过程，运用动能定理得：Ek＝qU1＋qEy＝q(U1＋Ey)∝q，由于电荷量与颗粒表面积成正比，半径越大，表面积越大，电荷量越大，由上式知，颗粒离开区域Ⅱ时动能越大，故D正确．答案BD预测1如图2所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、H是对应边的中点，P点

3、是EH的中点．一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出．以下说法正确的是()A．粒子的运动轨迹经过P点B．粒子的运动轨迹经过PH之间某点C．若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EHD．若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从BC边射出图2解析粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出，其轨迹是抛物线，则过C点做速度的反向延长线一定与水平位移交于FH的中点，而延长线又经过P点，所以粒子轨迹一定经过PE之间某点，故A、B错误；若粒子垂直穿出EH，由几何知识知，此时水平速度等于竖直速度，则水平位移等于两倍的竖直位移，则穿出点必过直线

4、FC，而FC与EH的交点在PE段，由平抛运动的轨迹特点知，若从PE段垂直穿过则必从EC段射出，故若使粒子垂直穿过EH需减小粒子的初速度，故C错误；由平抛知识可知，当竖直位移一定时，水平速度变为原来的一半，则水平位移也变为原来的一半，故D正确．答案D图3答案BC高考题型2带电体在电场中的曲线运动1．带电体一般要考虑重力，而且电场力对带电体做功的特点与重力相同，即都与路径无关．2．带电体在电场中做曲线运动(主要是类平抛运动、圆周运动)的分析方法与力学中的方法相同，只是对电场力的分析要更谨慎．解题方略例2如图4所示，平行金属板MN、PQ水平放置，通过图示电路与电源连接

5、，小微粒A从平行金属板的最左边两板正中间，沿水平方向射入，当开关S断开时，微粒A正好打在金属板PQ的正中位置．当开关S闭合，电路稳定后，微粒A从金属板PQ的Q端边缘飞出．已知金属板长为L，两板间距为d，微粒A质量为m，带电量为－q，重力加速度为g，定值电阻阻值为R0.求：图4(1)微粒A射入时的初速度；解析当开关S断开时，微粒A做平抛运动，由平抛运动的规律得：(2)电源电动势．解析当开关S闭合，电路稳定后，微粒在电场中做类平抛运动，由类平抛运动的规律得：预测3在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连接一个质量为m、电荷量为q的带电小球，细线另一端固定

6、于O点，把小球拉起直至细线水平，如图5所示．将小球无初速度释放，小球向下摆动的最大角度为45°，重力加速度为g，则匀强电场的电场强度大小为()图5答案B预测4(多选)如图6所示，质量为m、带电量为q的带电微粒，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，微粒通过电场中B点时速率vB＝2v0，方向与电场的方向一致，则下列选项正确的是()A．微粒所受的电场力大小是其所受重力的2倍图6答案ABC考向一高考题型3带电粒子在磁场中的圆周运动2．对于带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的问题，基本思路是：根据进场点和出场点的速度方向，确定洛伦兹力的方向，其交点为

7、圆心，利用几何关系求半径．解题方略3．带电粒子在常见边界磁场中的运动规律(1)直线边界：①对称性：若带电粒子以与边界成θ角的速度进入磁场，则一定以与边界成θ角的速度离开磁场．②完整性：正、负带电粒子以相同的速度进入同一匀强磁场时，两带电粒子轨迹圆弧对应的圆心角之和等于2π.(2)圆形边界：沿径向射入的粒子，必沿径向射出．例3如图7所示，xOy平面内有向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.1T，在y轴上有一粒子源，坐标为(0,0.2m)，粒子源可以在xOy平面内向各个方向均匀射出质量m＝6.4×10－27kg、带电量q＝＋3.2×10－19C、速度v＝1.0×106m

8、/s的带电粒子，一足够长