2020高考物理突破大二轮浙江专用课件:专题三 第2讲 带电粒子在复合场中的运动 .pptx
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1、第2讲 带电粒子在复合场中的运动,网络构建,备考策略,1.必须领会的“三种方法”和“两种物理思想” (1)对称法、合成法、分解法。 (2)等效思想、分解思想。 2.做好“两个区分”,谨防解题误入歧途 (1)正确区分重力、电场力、洛伦兹力的大小、方向特点及做功特点。 (2)正确区分“电偏转”和“磁偏转”的不同。 3.抓住“两个技巧”,做到解题快又准 (1)按照带电粒子运动的先后顺序,将整个运动过程划分成不同阶段的小过程。 (2)善于利用几何图形处理边角关系,要有运用数学知识处理物理问题的习惯。,带电粒子在复合场中的运动,带电粒子在组合场中的运动,【典例1】 (2019温州模拟)如图1所示,在xO
2、y平面直角坐标系的MNPQ矩形区域内分布着四个有界矩形匀强磁场、,其内磁感应强度均垂直坐标平面,且大小相等,磁场的边界位置坐标及方向均在图中标出。一带负电的粒子从坐标原点处沿y轴正方向以kv0的速度射入,请解决以下问题。,图1,(说明:d、v0为已知量,k为正整数,取3。粒子重力及空气阻力不计。若用到以下角度的三角函数值可取为sin 450.7、sin 530.8、sin 600.9) (1)若k1,则粒子从坐标为(0.5d,0)的位置离开磁场,求粒子从进入到离开磁场的过程中运行的平均速度; (2)若k5,请求出粒子离开MNPQ区域的位置坐标,并计算粒子在MNPQ区域运行的总时间; (3)在k
3、5的情况下,沿y轴平移场区、的位置可改变粒子运行的时间(平移后场区不重叠)。平移后,要使粒子仍从(2)问中的位置离开MNPQ区域,试判断粒子运行的时间是变长还是变短,并求出时间变化量的极值。,所以,粒子出场的位置坐标为(0,6d),如图甲所示,(3)粒子半径不变,在磁场中运行时间不变,直线距离变长,总时间变长。 设将区域、分别向中央移动距离y,如图乙所示,则粒子向x方向的偏移量 x2R(1cos )ytan ,带电粒子在叠加场中的运动,【典例2】 (2019浙江奉化适应性考试)如图2所示,平面OM和水平面ON之间的夹角为30,两平面之间同时存在匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度大小为B,
4、方向垂直纸面向外;匀强电场的方向竖直向上。一带电小球的质量为m,电荷量为q,沿竖直平面以大小为v0的初速度从平面OM上的某点沿左上方射入磁场,速度方向与OM成30角,带电小球进入磁场后恰好做匀速圆周运动。已知带电小球在磁场中的运动轨迹与ON恰好相切,且带电小球能从OM上另一点P射出磁场(P未画出)。,图2 (1)判断带电小球带何种电荷?所加电场的电场强度E为多大? (2)求出射点P到两平面交点O的距离s; (3)带电小球离开磁场后继续运动,能打在左侧竖直的光屏OO上的T点,求T点到O点的距离s。,解析 (1)根据题意,带电小球受到的电场力与重力平衡,则带电小球带正电荷。 由力的平衡条件得qEm
5、g,(3)带电小球从P点离开磁场后做平抛运动,设其竖直位移为y,水平位移为x,运动时间为t。,带电粒子在交变场中的周期性运动,(1)在磁场中运动时距x轴的最大距离; (2)连续两次通过电场边界MN所需的时间; (3)最终打在挡板上的位置到电场边界MN的垂直距离。,图3,解得半径R0.2 m,粒子在磁场中运动时,到x轴的最大距离ym2R0.4 m。 (2)如图甲所示,粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期,时间内做匀速圆周运动至A点,接着沿y方向做匀速直线运动直至电场边界C点,,粒子从C点减速至D再反向加速至C所需的时间,第二种可能是,由C点先沿y方向运动至A点开始做匀速圆周运动一圈半后,从G点沿y方
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