2018年高考物理一轮总复习第八章磁场第4节（课时3）带电粒子在复合场中的运动：带电粒子在叠加场中的运动问题课件鲁科版.ppt

1、热点突破： 带电粒子在叠加场中的运动问题,1.热点透析,2.典例剖析,3.规律方法,4.跟踪训练,第八章 磁场,5.真题演练,一、热点透析,1.热点透析,带电粒子在叠加场中的运动问题,题型特点：,典型的力电综合问题在同一区域内同时有电场和磁场、电场和重力场或同时存在电场、磁场和重力场等称为叠加场解答时一般要从受力、运动、功能的角度来分析涉及力的种类多：含重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等；包含的运动种类多：含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动以及其他曲线运动.综合性强，数学能力要求高,复习指导：,1.能够正确对叠加场中的带电粒子从受力、运动、能量三个方面进行分析.2.能够合理

2、选择力学规律(牛顿运动定律、运动学规律、动能定理、能量守恒定律等)对粒子的运动进行研究,(1)磁场力、重力并存 若G与F洛平衡 带电体做匀速直线运动 若G与F洛不平衡 带电体做复杂曲线运动，机械能守恒. (2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子) 若F电与F洛平衡 带电体做匀速直线运动 若F电与F洛不平衡 电荷做复杂曲线运动,用动能定理解答. (3)电场力、磁场力、重力并存 若三力平衡 带电体做匀速直线运动 若重力与电场力平衡,带电体做匀速圆周运动 若合力不为零,带电体可能做复杂的曲线运动,可用能量守恒定律或动能定理求解.,二、带电体在复合场中有约束的运动,1. 带电体在复合场中受轻杆、轻

3、绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动和圆周运动，此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况，并注意洛伦兹力不做功的特点，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解 2. 由于带电粒子在复合场中受力情况复杂，运动情况多变，往往出现临界问题，这时应以题目中的“最大”“最高”“至少”“恰好”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解,二、典例剖析,2. 典例剖析,【例4】 （2015福建理综，22）如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B

4、。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。,注意分析带电小球的运动形式及各运动过程中的受力情况!,（1）求小滑块运动到C点时的速度大小vC； （2）求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf； （3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP。,转解析,转原题,【备选】 如图所示的平行板之间,存在着相互

5、垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B10.20 T,方向垂直纸面向里,电场强度E11.0105 V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角AOy45,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B20.25 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度E25.0105 V/m,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量q8.01019 C、质量m8.01026 kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.4 m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置C .求:(1)离

6、子在平行板间运动的速度大小； (2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标； (3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小, 使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2应满足什么条件？,注意挖掘带电粒子整个运动过程中包含的隐含条件.,审题流程,转原题,转解析,正离子,正离子不受重力作用 在B1、E1区受力平衡 在B2区只受洛伦兹力 在E2区只受电场力,过程一:匀速直线运动 过程二:匀速圆周运动 过程三:类平抛运动,平衡条件qE1=qvB1 牛顿第二定律qvB=mv2/r 平抛运动规律,受力 分析,过程 分析,画轨迹,选规律 求解,确定研 究对象,运动 建模,第(2)问确定速度方向 第(3)问确定最大

7、半径,E1q,B1qv,v,E2q,转 原题,转 审题,【备选】 如图示，竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场，场强大小E10 N/C，在y0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B0.5 T一带电荷量为q0.2 C、质量m0.4 kg的小球由长l0.4 m的细线悬挂于P点，小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速度地释放，小球运动到悬点P正下方的坐标原点O时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过O点正下方的N点求：(g取10 m/s2) (1)小球运动到O点时的速度大小； (2)悬线断裂前瞬间拉力的大小； (3)ON间的距离,转解析,注意分析带电小球的运动形式及各运动

8、过程中的受力情况!,转原题,三、规律方法,3.规律方法,转解析,注意分析带电小球的运动形式及各运动过程中的受力情况!,转原题,四、跟踪训练,4.跟踪训练,【跟踪训练】如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电荷量为q，电场强度为E、磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g.小球由静止开始下滑直到稳定的过程中不可能是( ),转解析,注意分析带电小球在下落过程中的运动及受力情况!,转原题,五、真题演练,5.真题演练,【真题】 (2012重庆理综，24)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置，其原理如图所示两带

9、电金属板间有匀强电场，方向竖直向上，其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场一束比荷(电荷量与质量之比)均为1/k的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线OO进入两金属板之间，其中速率为v0的颗粒刚好从Q点处离开磁场，然后做匀速直线运动到达收集板重力加 速度为g，PQ3d，NQ2d， 收集板与NQ的距离为l，不计 颗粒间相互作用求： (1)电场强度E的大小； (2)磁感应强度B的大小； (3)速率为v0(1)的颗 粒打在收集板上的位置到 O点的距离,转解析,注意挖掘带电粒子运动过程中隐含的关键解题条件.,转原题,第一步：仔细读题抓好“三个分析”,第二步：抓住关键点挖掘隐含信息,当P1到达倾斜轨经过时间t0.1 s与P1相遇,两物体在斜面上的运动时间相同（0.1 s）,转解析,转原题,