三維設(shè)計(jì)高考物理二輪復(fù)習(xí)廣東專 專題磁場(chǎng)

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1三維設(shè)計(jì)高考物理二輪復(fù)習(xí)廣東專三維設(shè)計(jì)高考物理二輪復(fù)習(xí)廣東專 專題專題 磁場(chǎng)磁場(chǎng)備考方向要明了備考方向要明了主要問(wèn)題主要問(wèn)題綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決帶電粒子在磁場(chǎng)、電綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決帶電粒子在磁場(chǎng)、電場(chǎng)與磁場(chǎng)的組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題場(chǎng)與磁場(chǎng)的組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題主要考點(diǎn)主要考點(diǎn)帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。帶電粒子在帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的組合帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的組合場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的臨帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

2、的臨界問(wèn)題界問(wèn)題主要方法主要方法比值定義法比值定義法(磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度)。建立物理模型的方法。建立物理模型的方法。用數(shù)學(xué)知識(shí)用數(shù)學(xué)知識(shí)(幾何圖形、三角函數(shù)幾何圖形、三角函數(shù))解決物理問(wèn)題的方法。解決物理問(wèn)題的方法。第1頁(yè)/共80頁(yè)主要策略主要策略復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)掌握有關(guān)磁場(chǎng)的基本概念和規(guī)律，能夠熟練應(yīng)用復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)掌握有關(guān)磁場(chǎng)的基本概念和規(guī)律，能夠熟練應(yīng)用安培力的公式解決通電導(dǎo)線的平衡問(wèn)題，對(duì)粒子只在磁場(chǎng)安培力的公式解決通電導(dǎo)線的平衡問(wèn)題，對(duì)粒子只在磁場(chǎng)力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要熟練掌握?qǐng)A心、半徑、圓心力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要熟練掌握?qǐng)A心、半徑、圓心角的確定，對(duì)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要注意運(yùn)動(dòng)學(xué)

3、角的確定，對(duì)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要注意運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合，分析粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合，分析粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn)第2頁(yè)/共80頁(yè)第3頁(yè)/共80頁(yè)第4頁(yè)/共80頁(yè)一、安培力和洛倫茲力的比較一、安培力和洛倫茲力的比較名稱名稱項(xiàng)目項(xiàng)目安培力安培力洛倫茲力洛倫茲力作用對(duì)象作用對(duì)象通電導(dǎo)體通電導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷力的大小力的大小F安安BIL(IB) F安安0(IB)F洛洛qvB(vB) F洛洛0(vB)第5頁(yè)/共80頁(yè)名稱名稱項(xiàng)目項(xiàng)目安培力安培力洛倫茲力洛倫茲力力的力的方向方向左手定則左手定則(F安安垂直于垂直于I與與B所決所決定的平面定的平面)左手定則左手定則(F洛洛垂直于垂直于v與與B所決

4、所決定的平面，且需區(qū)分正負(fù)電荷定的平面，且需區(qū)分正負(fù)電荷)作用作用效果效果改變導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)改變導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)導(dǎo)體棒做功，實(shí)現(xiàn)電能和其導(dǎo)體棒做功，實(shí)現(xiàn)電能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化他形式的能的相互轉(zhuǎn)化只改變速度的方向，不改變速只改變速度的方向，不改變速度的大小；洛倫茲力永遠(yuǎn)不對(duì)度的大??；洛倫茲力永遠(yuǎn)不對(duì)電荷做功電荷做功本質(zhì)本質(zhì)聯(lián)系聯(lián)系安培力實(shí)際上是在導(dǎo)線中定向移動(dòng)的電荷所受到的洛倫茲力安培力實(shí)際上是在導(dǎo)線中定向移動(dòng)的電荷所受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)的宏觀表現(xiàn)第6頁(yè)/共80頁(yè)二、兩種場(chǎng)的模型及三種場(chǎng)力二、兩種場(chǎng)的模型及三種場(chǎng)力1兩種場(chǎng)模型兩種場(chǎng)模型(1)組合場(chǎng)模型：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)組合

5、場(chǎng)模型：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)(或其中兩種場(chǎng)或其中兩種場(chǎng))并存，并存，但各位于一定區(qū)域，并且互不重疊的情況。但各位于一定區(qū)域，并且互不重疊的情況。(2)復(fù)合場(chǎng)模型：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)模型：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)(或其中兩種場(chǎng)或其中兩種場(chǎng))并存并存于同一區(qū)域的情況。于同一區(qū)域的情況。第7頁(yè)/共80頁(yè)2三種場(chǎng)力三種場(chǎng)力(1)重力：重力：Gmg，總是豎直向下，恒力，做功只取決于初，總是豎直向下，恒力，做功只取決于初末位置的高度差。末位置的高度差。(2)電場(chǎng)力：電場(chǎng)力：FqE，方向與場(chǎng)強(qiáng)方向及電性有關(guān)，做功只，方向與場(chǎng)強(qiáng)方向及電性有關(guān)，做功只取決于初末位置的電勢(shì)差。取決于初末位置的電勢(shì)差。(3)洛倫茲力

6、：洛倫茲力：F洛洛qvB(vB)，方向用左手定則判定，洛，方向用左手定則判定，洛倫茲力永不做功。倫茲力永不做功。第8頁(yè)/共80頁(yè)第9頁(yè)/共80頁(yè)第10頁(yè)/共80頁(yè)第11頁(yè)/共80頁(yè)(1)正確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，特別注意通電導(dǎo)體正確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，特別注意通電導(dǎo)體受到安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。受到安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。(2)畫出輔助圖畫出輔助圖(如斜面如斜面)，標(biāo)明輔助方向，標(biāo)明輔助方向(如如B、I的方向的方向)是是畫好受力圖的關(guān)鍵。畫好受力圖的關(guān)鍵。(3)由于安培力、電流由于安培力、電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向之間涉及三的方向之間涉及三維空間，

7、所以在受力分析時(shí)要善于把立體圖轉(zhuǎn)化為維空間，所以在受力分析時(shí)要善于把立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。平面圖。第12頁(yè)/共80頁(yè)第13頁(yè)/共80頁(yè)解析：解析：對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，如圖所示，受到豎直向?qū)?dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，如圖所示，受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力、與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦下的重力、豎直向上的支持力、與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力，故要使導(dǎo)體棒勻速直線運(yùn)動(dòng)，則安培力需為動(dòng)力，力，故要使導(dǎo)體棒勻速直線運(yùn)動(dòng)，則安培力需為動(dòng)力，則設(shè)磁場(chǎng)方向與軌道平面成則設(shè)磁場(chǎng)方向與軌道平面成角向左斜向上，由左手定角向左斜向上，由左手定則可知安培力方向與磁場(chǎng)垂直斜向右上方，如圖所示，則可知安培力方向與磁場(chǎng)垂直斜向右上方，如

8、圖所示，則則BIlsinFNFNBIlcosmg第14頁(yè)/共80頁(yè)答案：答案： C第15頁(yè)/共80頁(yè)第16頁(yè)/共80頁(yè)第17頁(yè)/共80頁(yè)第18頁(yè)/共80頁(yè)2雙選雙選 (2011浙江高考浙江高考)利用如圖利用如圖73 所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的 帶電粒子。圖中板帶電粒子。圖中板 MN 上方是磁感應(yīng)上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為強(qiáng)度大小為 B、方向垂直紙面向里、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別 圖圖73為為 2d 和和 d 的縫，兩縫近端相距為的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng)。一群質(zhì)量為。一群質(zhì)量為 m、電荷量為電荷量為 q，具有不同

9、速度的粒子從寬度為，具有不同速度的粒子從寬度為 2d 的縫垂的縫垂直于板直于板 MN 進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為 d 的縫射出的縫射出的粒子，下列說(shuō)法正確的是的粒子，下列說(shuō)法正確的是 ()第19頁(yè)/共80頁(yè)第20頁(yè)/共80頁(yè)答案：答案：BC第21頁(yè)/共80頁(yè)第22頁(yè)/共80頁(yè)1.基本解題思路基本解題思路(1)要弄清是一個(gè)怎樣的混合場(chǎng)，是磁場(chǎng)與電場(chǎng)的混合，是要弄清是一個(gè)怎樣的混合場(chǎng)，是磁場(chǎng)與電場(chǎng)的混合，是磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的混合，還是磁場(chǎng)、電場(chǎng)、重力場(chǎng)的混磁場(chǎng)、重力場(chǎng)的混合，還是磁場(chǎng)、電場(chǎng)、重力場(chǎng)的混合；合；(2)要正確地對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析；要正確地對(duì)帶電粒

10、子進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析；(3)選擇合適的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行求解。選擇合適的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行求解。第23頁(yè)/共80頁(yè)2運(yùn)動(dòng)情況分析運(yùn)動(dòng)情況分析帶電粒子在混合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的帶電粒子在混合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的合外力及其初始狀態(tài)的速度，因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情合外力及其初始狀態(tài)的速度，因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析。況和受力情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析。(1)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，做勻速直線運(yùn)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)(如速度選擇器如速度選擇器)。(2)當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力等值反向，洛倫茲力提供當(dāng)帶

11、電粒子所受的重力與電場(chǎng)力等值反向，洛倫茲力提供向心力時(shí)，帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)向心力時(shí)，帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。第24頁(yè)/共80頁(yè)3受力分析及解題觀點(diǎn)受力分析及解題觀點(diǎn)(1)帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是電磁學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是電磁學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)的結(jié)合，分析方法和力學(xué)問(wèn)題的分析方法基本相同，不的結(jié)合，分析方法和力學(xué)問(wèn)題的分析方法基本相同，不同之處是多了電場(chǎng)力、洛倫茲力。同之處是多了電場(chǎng)力、洛倫茲力。(2)帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題除了利用力學(xué)即動(dòng)力學(xué)觀帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題除了利用力學(xué)即動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)來(lái)分析外，

12、還要注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)帶電粒點(diǎn)、能量觀點(diǎn)來(lái)分析外，還要注意電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用特點(diǎn)，如電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力方子的作用特點(diǎn)，如電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力方向始終和運(yùn)動(dòng)速度方向垂直永不做功等。向始終和運(yùn)動(dòng)速度方向垂直永不做功等。第25頁(yè)/共80頁(yè)3雙選雙選(2011南京模擬南京模擬)某空間存在水平某空間存在水平 方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出圖中未畫出)，帶電小球，帶電小球 沿如圖沿如圖74所示的直線斜向下由所示的直線斜向下由A點(diǎn)沿直點(diǎn)沿直 線向線向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此空間同時(shí)存在由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此空間同時(shí)存在由A指向指向 圖圖74 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列

13、說(shuō)法正確的是 ()A小球一定帶正電小球一定帶正電B小球可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)小球可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)C帶電小球一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)帶電小球一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球的機(jī)械能增大運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球的機(jī)械能增大第26頁(yè)/共80頁(yè)解析：解析：由于重力方向豎直向下，空間存在磁場(chǎng)，且直線由于重力方向豎直向下，空間存在磁場(chǎng)，且直線運(yùn)動(dòng)方向斜向下，與磁場(chǎng)方向相同，故不受磁場(chǎng)力作用，運(yùn)動(dòng)方向斜向下，與磁場(chǎng)方向相同，故不受磁場(chǎng)力作用，電場(chǎng)力必水平向右，但電場(chǎng)具體方向未知，故不能判斷電場(chǎng)力必水平向右，但電場(chǎng)具體方向未知，故不能判斷帶電小球的電性，選項(xiàng)帶電小球的電性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重力和電場(chǎng)力的合力不錯(cuò)誤；重力和

14、電場(chǎng)力的合力不為零，故不是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)為零，故不是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)橹劐e(cuò)誤；因?yàn)橹亓εc電場(chǎng)力的合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，故小球一定做力與電場(chǎng)力的合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，故小球一定做勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)勻加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于電場(chǎng)力做正正確；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于電場(chǎng)力做正功，故機(jī)械能增大，選項(xiàng)功，故機(jī)械能增大，選項(xiàng)D正確。正確。答案：答案：CD第27頁(yè)/共80頁(yè)第28頁(yè)/共80頁(yè)第29頁(yè)/共80頁(yè)命題視角命題視角1 如圖如圖75所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)所示，有一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域區(qū)域abcd，e是是ad的中點(diǎn)，的中點(diǎn)，f是是cd的中點(diǎn)，如果的中點(diǎn)，如果在在a點(diǎn)

15、沿對(duì)角線方向以速度點(diǎn)沿對(duì)角線方向以速度v射入一帶負(fù)電的粒射入一帶負(fù)電的粒子，恰好從子，恰好從e點(diǎn)射出，則點(diǎn)射出，則 () 圖圖75A如果粒子的速度增大為原來(lái)的二倍，將從如果粒子的速度增大為原來(lái)的二倍，將從d點(diǎn)射出點(diǎn)射出B如果粒子的速度增大為原來(lái)的三倍，將從如果粒子的速度增大為原來(lái)的三倍，將從f點(diǎn)射出點(diǎn)射出C如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的二如果粒子的速度不變，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的二倍，也將從倍，也將從d點(diǎn)射出點(diǎn)射出D只改變粒子的速度使其分別從只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點(diǎn)射出時(shí)，從點(diǎn)射出時(shí)，從e點(diǎn)點(diǎn)射射出所用時(shí)間最短出所用時(shí)間最短第30頁(yè)/共80頁(yè)第31頁(yè)/共80頁(yè)

16、命題視角命題視角2 (2011新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖如圖67，在區(qū)域，在區(qū)域(0 xd)和區(qū)域和區(qū)域 (d0)的粒子的粒子a于某時(shí)刻從于某時(shí)刻從y軸上的軸上的P點(diǎn)射入點(diǎn)射入 圖圖67區(qū)域區(qū)域，其速度方向沿，其速度方向沿x軸正向。已知軸正向。已知 a在離開(kāi)區(qū)域在離開(kāi)區(qū)域時(shí)，速時(shí)，速度方向與度方向與x軸正向的夾角為軸正向的夾角為30；此時(shí)，另一質(zhì)量和電荷量均；此時(shí)，另一質(zhì)量和電荷量均與與a相同的粒子相同的粒子b也從也從P點(diǎn)沿點(diǎn)沿x軸正向射入?yún)^(qū)域軸正向射入?yún)^(qū)域，其速度大小是，其速度大小是a的的1/3。不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求。不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求第32頁(yè)/共80頁(yè)

17、(1)粒子粒子a射入?yún)^(qū)域射入?yún)^(qū)域時(shí)速度的大小；時(shí)速度的大?。?2)當(dāng)當(dāng)a離開(kāi)區(qū)域離開(kāi)區(qū)域時(shí)，時(shí)，a、b兩粒子的兩粒子的y坐標(biāo)之差。坐標(biāo)之差。第33頁(yè)/共80頁(yè)自主嘗試自主嘗試(1)設(shè)粒子設(shè)粒子a在在內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為C(在在y軸上軸上)，半徑為，半徑為Ra1，粒子速率為，粒子速率為va，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩磁，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩磁場(chǎng)區(qū)域邊界的交點(diǎn)為場(chǎng)區(qū)域邊界的交點(diǎn)為P，如圖。由洛倫茲力公式和牛頓第，如圖。由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得二定律得第34頁(yè)/共80頁(yè)第35頁(yè)/共80頁(yè)第36頁(yè)/共80頁(yè)第37頁(yè)/共80頁(yè)第38頁(yè)/共80頁(yè)第39頁(yè)/共80頁(yè)沖關(guān)錦囊沖關(guān)錦囊處理該類問(wèn)題常

18、用的幾個(gè)幾何關(guān)系處理該類問(wèn)題常用的幾個(gè)幾何關(guān)系(1)四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直直線與出射速度直線的交點(diǎn)。線與出射速度直線的交點(diǎn)。(2)六條線：兩段軌跡半徑，入射速度直線和出射速度直線，六條線：兩段軌跡半徑，入射速度直線和出射速度直線，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線，圓心與兩條速度直線交點(diǎn)的連入射點(diǎn)與出射點(diǎn)的連線，圓心與兩條速度直線交點(diǎn)的連線。前面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形，后面兩條為對(duì)角線。線。前面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形，后面兩條為對(duì)角線。(3)三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等

19、于于圓心角，也等于弦切角的兩倍。圓心角，也等于弦切角的兩倍。第40頁(yè)/共80頁(yè)第41頁(yè)/共80頁(yè)命題視角命題視角1 如圖如圖78所示，在所示，在xOy坐標(biāo)系中有虛坐標(biāo)系中有虛線線OA，OA與與x軸的夾角軸的夾角30，OA與與y軸之間的區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，軸之間的區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OA與與x軸之間的區(qū)域有沿軸之間的區(qū)域有沿x軸正方向的勻軸正方向的勻 圖圖78強(qiáng)電場(chǎng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)電場(chǎng)，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.25 T，勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)強(qiáng)度E5105 N/C。現(xiàn)從?，F(xiàn)從y軸上的軸上的P點(diǎn)沿與點(diǎn)沿與y軸正方軸正方向夾角向夾角60的方向以初速度

20、的方向以初速度v05105 m/s射入一個(gè)質(zhì)量射入一個(gè)質(zhì)量m第42頁(yè)/共80頁(yè)第43頁(yè)/共80頁(yè)第44頁(yè)/共80頁(yè)第45頁(yè)/共80頁(yè)答案答案(1)0.2 m(3)1.19106s(3)x0.6 m第46頁(yè)/共80頁(yè)第47頁(yè)/共80頁(yè)(1)兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大??；兩金屬板間所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。的大小。第48頁(yè)/共80頁(yè)第49頁(yè)/共80頁(yè)第50頁(yè)/共80頁(yè)沖關(guān)錦囊沖關(guān)錦囊(1)根據(jù)區(qū)域和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的不同，將粒子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程劃分為根據(jù)區(qū)域和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的不同，將粒子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程劃分為 幾個(gè)不同的階段，對(duì)不同的階段選取不同的規(guī)律處理。幾個(gè)不同的階段，

21、對(duì)不同的階段選取不同的規(guī)律處理。(2)聯(lián)系粒子在不同階段的運(yùn)動(dòng)的物理量是速度，因此確定聯(lián)系粒子在不同階段的運(yùn)動(dòng)的物理量是速度，因此確定帶電粒子在場(chǎng)區(qū)邊界的速度帶電粒子在場(chǎng)區(qū)邊界的速度(包括大小和方向包括大小和方向)是解決是解決該類問(wèn)題的關(guān)鍵。該類問(wèn)題的關(guān)鍵。第51頁(yè)/共80頁(yè)第52頁(yè)/共80頁(yè)第53頁(yè)/共80頁(yè)(1)帶電粒子在帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度v0的大的大小和方向；小和方向；(2)帶電粒子在帶電粒子在xOy平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；大小和方向；(3)若勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好未離開(kāi)第若勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰

22、好未離開(kāi)第象限，象限，x軸上入射軸上入射點(diǎn)點(diǎn)P應(yīng)滿足何條件？應(yīng)滿足何條件？第54頁(yè)/共80頁(yè)第55頁(yè)/共80頁(yè)第56頁(yè)/共80頁(yè)第57頁(yè)/共80頁(yè)整理并代入數(shù)據(jù)得整理并代入數(shù)據(jù)得R0.2 m由幾何知識(shí)得由幾何知識(shí)得OPRRsin60PQcos600.27 m即即x軸上入射點(diǎn)軸上入射點(diǎn)P離離O點(diǎn)距離至少為點(diǎn)距離至少為0.27 m。答案答案(1)2 m/s方向斜向上與方向斜向上與x軸夾角為軸夾角為60(2)1 N/C方向豎直向上方向豎直向上(3)P離離O的距離至少為的距離至少為0.27 m第58頁(yè)/共80頁(yè)第59頁(yè)/共80頁(yè)(1)小球運(yùn)動(dòng)到小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大?。稽c(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)懸線斷裂

23、前瞬間拉力的大??；懸線斷裂前瞬間拉力的大小；(3)ON間的距離。間的距離。第60頁(yè)/共80頁(yè)第61頁(yè)/共80頁(yè)答案答案(1)2 m/s(2)8.2 N(3)3.2 m第62頁(yè)/共80頁(yè)沖關(guān)錦囊沖關(guān)錦囊處理帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)處理帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)受力分析是基礎(chǔ)，在受力分析時(shí)要注意題目的條件如重受力分析是基礎(chǔ)，在受力分析時(shí)要注意題目的條件如重力力是否考慮等。是否考慮等。(2)運(yùn)動(dòng)分析是關(guān)鍵。在運(yùn)動(dòng)分析過(guò)程中要注意物體做直線運(yùn)動(dòng)分析是關(guān)鍵。在運(yùn)動(dòng)分析過(guò)程中要注意物體做直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)的條件。比如不動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)、類平

24、拋運(yùn)動(dòng)的條件。比如不計(jì)重力的帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定是計(jì)重力的帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)；在混合場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力與勻速直線運(yùn)動(dòng)；在混合場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力與重力的合力一定為零。重力的合力一定為零。第63頁(yè)/共80頁(yè)(3)根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及物理模型選擇合適的物理規(guī)律列根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及物理模型選擇合適的物理規(guī)律列方方程求解。程求解。(4)常用的物理規(guī)律有：共點(diǎn)力平衡條件、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)常用的物理規(guī)律有：共點(diǎn)力平衡條件、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)能能定理、能量守恒定律及功能關(guān)系等。定理、能量守恒定律及功能關(guān)系等。(5)常用方法有等效法、假設(shè)法、類比法

25、等。常用方法有等效法、假設(shè)法、類比法等。第64頁(yè)/共80頁(yè)第65頁(yè)/共80頁(yè)命題視角命題視角1 如圖如圖715甲所示，豎直放置的金屬板甲所示，豎直放置的金屬板AB中間開(kāi)有小孔，中間開(kāi)有小孔，小孔的連線沿水平放置的金屬板小孔的連線沿水平放置的金屬板CD的中軸線。粒子源的中軸線。粒子源P可以連續(xù)地產(chǎn)生質(zhì)量為可以連續(xù)地產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為、電荷量為q的帶正電粒子，粒子的帶正電粒子，粒子以極小的初速度進(jìn)入以極小的初速度進(jìn)入A、B板間，其初速度忽略不計(jì)。粒子板間，其初速度忽略不計(jì)。粒子在在A、B板間被加速后，再進(jìn)入板間被加速后，再進(jìn)入C、D板間偏轉(zhuǎn)，均能從此電板間偏轉(zhuǎn)，均能從此電場(chǎng)中射出，且粒子射出偏

26、轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線場(chǎng)中射出，且粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線通過(guò)通過(guò)O點(diǎn)。點(diǎn)。第66頁(yè)/共80頁(yè)第67頁(yè)/共80頁(yè)圖圖715(1)求粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，在垂直于板方向偏移的最大距離；求粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，在垂直于板方向偏移的最大距離；(2)若所有粒子均不能從環(huán)形帶磁場(chǎng)的右側(cè)穿出，求環(huán)形帶磁若所有粒子均不能從環(huán)形帶磁場(chǎng)的右側(cè)穿出，求環(huán)形帶磁場(chǎng)的最小寬度。場(chǎng)的最小寬度。第68頁(yè)/共80頁(yè)第69頁(yè)/共80頁(yè)第70頁(yè)/共80頁(yè)第71頁(yè)/共80頁(yè)第72頁(yè)/共80頁(yè)命題視角命題視角2 水平放置的平行金屬板水平放置的平行金屬板M、N之間存在豎直向上的勻之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的

27、交變磁場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的交變磁場(chǎng)(如圖如圖716甲所示，垂直紙甲所示，垂直紙面向里為正面向里為正)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0100 T。已知兩板間距離。已知兩板間距離d0.3 m，電場(chǎng)強(qiáng)度，電場(chǎng)強(qiáng)度E50 V/m，M板上有一小孔板上有一小孔P，在，在P正上方正上方h5 cm處的處的O點(diǎn)，一帶電油滴自由下落，穿過(guò)小點(diǎn)，一帶電油滴自由下落，穿過(guò)小孔后進(jìn)入兩板間，最后落在孔后進(jìn)入兩板間，最后落在N板上的板上的Q點(diǎn)如圖乙所示。如點(diǎn)如圖乙所示。如果油滴的質(zhì)量果油滴的質(zhì)量m104 kg，帶電荷量，帶電荷量|q|2105 C求：求：第73頁(yè)/共80頁(yè)圖圖716(1)在在P點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度v為多少？為多少

28、？(2)若油滴在若油滴在t0時(shí)刻進(jìn)入兩板間，最后恰好垂直向下落在時(shí)刻進(jìn)入兩板間，最后恰好垂直向下落在N板上的板上的Q點(diǎn)，油滴的電性及交變磁場(chǎng)的變化周期點(diǎn)，油滴的電性及交變磁場(chǎng)的變化周期T。(3)Q、O兩點(diǎn)的水平距離。兩點(diǎn)的水平距離。(不計(jì)空氣阻力，重力加速度不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取取10 m/s2)第74頁(yè)/共80頁(yè)第75頁(yè)/共80頁(yè)第76頁(yè)/共80頁(yè)答案答案(1)1 m/s(2)正正0.05 s(3)0.3 m第77頁(yè)/共80頁(yè)沖關(guān)錦囊沖關(guān)錦囊 帶電粒子在交變電場(chǎng)或磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜，其帶電粒子在交變電場(chǎng)或磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜，其運(yùn)動(dòng)情況不僅與場(chǎng)變化的規(guī)律有關(guān)，還與粒子進(jìn)入場(chǎng)的時(shí)運(yùn)動(dòng)情況不僅與場(chǎng)變化的規(guī)律有關(guān)，還與粒子進(jìn)入場(chǎng)的時(shí)刻有關(guān)，一定要從粒子的受力情況入手，分析清楚粒子在刻有關(guān)，一定要從粒子的受力情況入手，分析清楚粒子在不同時(shí)間間隔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。若交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大不同時(shí)間間隔內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況。若交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間，則在粒子穿越電場(chǎng)過(guò)程中，電場(chǎng)于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間，則在粒子穿越電場(chǎng)過(guò)程中，電場(chǎng)可作勻強(qiáng)電場(chǎng)處理?？勺鲃驈?qiáng)電場(chǎng)處理。第78頁(yè)/共80頁(yè)點(diǎn)擊下圖進(jìn)入點(diǎn)擊下圖進(jìn)入第79頁(yè)/共80頁(yè)