2015高考物理二轮(广东专用)专题突破课件专题九带电粒子在复合场中的运动.ppt

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1、专题九　带电粒子在复合场中的运动知识方法聚焦热点考向例析审题破题真题演练栏目索引知识方法聚焦知识回扣1.(1)(2)平抛运动的规律运动分解2.(1)匀速直线(2)匀速圆周3.(1)电场力太小考虑(3)受力知识方法聚焦规律方法1.正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的及初始运动状态的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析.合外力2.灵活选用力学规律是解决问题的关键当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，应根据列方程求解.当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时

2、应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解.当带电粒子在复合场中做非匀变速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解.平衡条件热点考向例析考向1带电粒子在叠加场中的运动例1如图1所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在其第三象限空间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E＝2N/C.在其第一象限空间有沿y轴负方向的、图1场强大小也为E的匀强电场，并在y>h＝0.4m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面向里的匀强磁场.一个带电荷量为q的油滴从图中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿

3、PO做匀速直线运动(PO与x轴负方向的夹角为θ＝45°)，并从原点O进入第一象限.已知重力加速度g＝10m/s2，问：审题突破在第三象限油滴恰好能沿PO做匀速直线运动需要满足什么条件？根据夹角为θ＝45°，重力、电场力有什么数值关系？油滴进入第一象限后做什么运动？解析根据受力分析(如图)可知油滴带负电荷，(1)油滴在第三象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷；设油滴质量为m，由平衡条件得：答案解析由第(1)问得：mg＝qE(2)油滴在P点得到的初速度大小；答案解析进入第一象限，电场力和重力平衡，知油滴先做

4、匀速直线运动，进入y≥h的区域后做匀速圆周运动，轨迹如图，最后从x轴上的N点离开第一象限.(3)油滴在第一象限运动的时间.由对称性知从C→N的时间t3＝t1答案0.828s在第一象限运动的总时间t＝t1＋t2＋t3＝2×0.1s＋0.628s＝0.828s由几何关系和圆周运动的周期关系式T＝知，由A→C的圆周运动时间为带电粒子在叠加场中运动的处理方法1.弄清叠加场的组成特点.2.正确分析带电粒子的受力及运动特点.以题说法3.画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律(1)若只有两个场且正交，合力为零，则表现为匀速直线运动或静止.例如电场与磁

5、场中满足qE＝qvB；重力场与磁场中满足mg＝qvB；重力场与电场中满足mg＝qE.以题说法(2)若三场共存时，合力为零，粒子做匀速直线运动，其中洛伦兹力F＝qvB的方向与速度v垂直.(3)若三场共存时，粒子做匀速圆周运动，则有mg＝qE，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即qvB＝以题说法(4)当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解.以题说法针对训练1如图2所示，水平地面上方竖直边界MN左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场B和沿竖直方向的匀强电场E2(未画出)，磁感应强度B＝1.0T，MN边界右侧

6、离地面h＝3m处有长为L＝0.91m的光滑水平绝缘平台，平台的左边缘与MN重合，平台右边缘有一质量图2m＝0.1kg、电量q＝0.1C的带正电小球，以初速度v0＝0.6m/s向左运动.此时平台上方存在E1＝N/C的匀强电场，电场方向与水平方向成θ角，指向左下方，小球在平台上运动的过程中，θ为45°至90°的某一确定值.小球离开平台左侧后恰好做匀速圆周运动.小球可视为质点，g＝10m/s2.求：解析因为小球在MN边界左侧做匀速圆周运动，其所受到的电场力必等于自身重力，有qE2＝mg得E2＝10N/C，方向竖直向上.(1)电场强度E2的大小和方

7、向；答案10N/C，方向竖直向上解析若θ＝90°，小球匀速通过MN有最小速度：vmin＝0.6m/s(2)小球离开平台左侧后在磁场中运动的最短时间；此时E1qcosθ＝ma综合分析得：小球通过MN后的速度为0.6m/s≤vA≤2m/s若θ＝45°，小球匀加速通过MN有最大速度.小球以2m/s在磁场中做匀速圆周运动的时间最短，所以小球在磁场中转过的角度为120°，所以小球在磁场中运动的时间答案解析小球落在N点左边最大距离时，设到N点距离为x，则x＝Rmaxcos30°＝设小球落到N点右边时，到N点的距离为s，小球落在N点右边的最大距离由平抛运

8、动得(3)小球离开平台左侧后，小球落地点的范围(计算结果可以用根号表示).小球从MN边界飞出的最小半径Rmin＝＝0.6ms＝v′t当R′＝1m时，s有最大值热点考向例析考向2带