2019年高考物理大一轮复习微专题12带电粒子在复合场中的运动课件新人教版.ppt
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1、磁场,第 九 章,微专题12带电粒子在复合场中的运动,栏,目,导,航,命题点一 带电粒子在叠加场中的运动命题点二 带电粒子在组合场中的运动考点三考点四模拟演练稳基提能课后回顾高效练习,1带电体在叠加场中无约束情况下的运动(1)洛伦兹力、重力并存若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒,由此可求解问题(2)静电力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子)若静电力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动若静电力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用动能定理求解问题,带电粒子在叠加场中的运动,
2、(3)静电力、洛伦兹力、重力并存若三力平衡,一定做匀速直线运动若重力与静电力平衡,一定做匀速圆周运动若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用能量守恒定律或动能定理求解问题2带电体在叠加场中有约束情况下的运动带电体在叠加场中受轻杆、轻绳、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,(1)通过计算判断,小球M能否到达圆环的最高点(2)小球M速度最大时,圆环对小球M的弹力(3)小球M电势能变化量的最大值答案:(1)见解析(2)0
3、.096 N沿圆环径向向外(3)0.201 6 J,解析:(1)设M、N在转动过程中,绳对M、N做的功分别为WT、WT,则WTWT0,设M到达圆环最高点时,M、N的动能分别为EkM、EkN,对M,洛伦兹力不做功,由动能定理得qERmMgRWTEkM,对N,由动能定理得WTmNgREkN,联立解得EkMEkN0.06 J,即M在圆环最高点时,系统动能为负值,故M不能到达圆环的最高点(2)设N转过角时,M、N的速度大小分别为vM、vN,因M、N做圆周运动的半径和角速度均相同,故vMvN,对M,洛伦兹力不做功,由动能定理得,带电粒子在叠加场中运动的分析方法(1)弄清叠加场的组成(2)进行受力分析(3
4、)确定带电粒子的运动状态,注意运动情况和受力情况的结合(4)对于粒子连续通过几个不同种类的场时,要分阶段进行处理(5)画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时,根据受力平衡列方程求解当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时,应用牛顿运动定律结合圆周运动规律求解当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解对于临界问题,注意挖掘隐含条件,(1)小球带何种电荷;(2)小球在半圆轨道部分克服摩擦力所做的功(3)小球从F点飞出时磁场同时消失,小球离开F点后的运动轨迹与轨道AC所在直线的交点为G(G点未标出),求G点到D点的距离答案:(1)带正电荷(2)27
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