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.ppt

1、热点突破：热点突破：带电粒子在叠加场中的运带电粒子在叠加场中的运动问题动问题 1.1.热点透析热点透析 2.2.典例剖析典例剖析 3.3.规律方法规律方法 4.4.跟踪训练跟踪训练第八章第八章 磁场磁场 5.5.真题演练真题演练一、热点透析一、热点透析1.1.热点透析热点透析带电粒子在叠加场中的运动问题带电粒子在叠加场中的运动问题 题型特点：题型特点：典型的力电综合问题典型的力电综合问题 在同一区域内同时有电场和磁场、电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、磁场和重场和重力场或同时存在电场、磁场和重力场等称为叠加场力场等称为叠加场 解答时一般要从受力、运动、功能的解答时一般

2、要从受力、运动、功能的角度来分析角度来分析 涉及力的种类多：含重力、电场力、涉及力的种类多：含重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等；磁场力、弹力、摩擦力等；包含的运动种类多：含匀速直线运动、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、圆周运匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动以及其他曲线运动动以及其他曲线运动.综合性强，数学能力要求高综合性强，数学能力要求高复习指导：复习指导：1.能够正确对叠加能够正确对叠加场中的带电粒子从场中的带电粒子从受力、运动、能量受力、运动、能量三个方面进行分析三个方面进行分析.2.能够合理选择力能够合理选择力学规律学规律(牛顿运动定牛顿运动定律、运

3、动学规律、律、运动学规律、动能定理、能量守动能定理、能量守恒定律等恒定律等)对粒子的对粒子的运动进行研究运动进行研究(1)磁场力、重力并存磁场力、重力并存若若G与与F洛洛平衡平衡 带电体做匀速直线运动带电体做匀速直线运动若若G与与F洛洛不平衡不平衡 带电体做复杂曲线运动，机械能守恒带电体做复杂曲线运动，机械能守恒.(2)电场力、磁场力并存电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子不计重力的微观粒子)若若F电电与与F洛洛平衡平衡 带电体做匀速直线运动带电体做匀速直线运动若若F电电与与F洛洛不平衡不平衡 电荷做复杂曲线运动电荷做复杂曲线运动,用动能定理解答用动能定理解答.(3)电场力、磁场力、重力并存

4、电场力、磁场力、重力并存若三力平衡若三力平衡 带电体做匀速直线运动带电体做匀速直线运动若重力与电场力平衡若重力与电场力平衡,带电体做匀速圆周运动带电体做匀速圆周运动若合力不为零若合力不为零,带电体可能做复杂的曲线运动带电体可能做复杂的曲线运动,可用能量守恒定可用能量守恒定律或动能定理求解律或动能定理求解.1.带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情带电体在复合场中受轻杆、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，并注意洛伦兹力不通过受力分析明确变力、恒力做功情况

5、，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，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，这时应以题目中的往往出现临界问题，这时应以题目中的“最大最大”“”“最高最高”“”“至少至少”“”“恰好恰好”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界等词语为突破口，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条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解二、典例剖析二、典例剖析2.2.典例剖析典例剖析【例例4】（2015福建理综，福建

6、理综，22）如图如图,绝缘粗糙的竖直平面绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场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方向水平向右,电场强度大电场强度大小为小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为磁感应强度大小为B。一质量为。一质量为m、电、电荷量为荷量为q的带正电的小滑块从的带正电的小滑块从A点由静止开始沿点由静止开始沿MN下滑下滑,到达到达C点时离开点时离开MN做曲线运动。做曲线运动。A、C两点间距离为两点间距离为h,重力加速度为重力加速度为g。注意分析带电小球的运动形式及注意分析带电小球的运动形式及各运动过程中的受

7、力情况各运动过程中的受力情况!（1）求小滑块运动到）求小滑块运动到C点时的速度大小点时的速度大小vC；（2）求小滑块从）求小滑块从A点运动到点运动到C点过程中克服摩点过程中克服摩擦力做的功擦力做的功Wf；（3）若）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重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力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块当小滑块运动到运动到D点时撤去磁场点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到此后小滑块继续运动到水平地面上的水平地面上的P点。已知小滑块在点。已知小滑块在D点时的速点时的速度大小为度大小为vD，从，从D点运动到点运动到P点的时间为点的时间为t,求小求小

8、滑块运动到滑块运动到P点时速度的大小点时速度的大小vP。转解析转解析转原题转原题【备选备选】如图所示的平行板之间如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场场,磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度B10.20 T,方向垂直纸面向里方向垂直纸面向里,电场强度电场强度E11.0105 V/m,PQ为板间中线为板间中线.紧靠平行板右侧边缘紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限坐标系的第一象限内内,有一边界线有一边界线AO,与与y轴的夹角轴的夹角AOy45,边界线的上方有垂直纸面边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场向外的匀强磁场,磁感应强度磁感应强度B20.2

9、5 T,边界线的下方有水平向右的匀强边界线的下方有水平向右的匀强电场电场,电场强度电场强度E25.0105 V/m,在在x轴上固定一水平的荧光屏轴上固定一水平的荧光屏.一束带电一束带电荷量荷量q8.01019 C、质量、质量m8.01026 kg的正离子从的正离子从P点射入平行板点射入平行板间间,沿中线沿中线PQ做直线运动做直线运动,穿出平行板后从穿出平行板后从y轴上坐标为轴上坐标为(0,0.4 m)的的Q点垂点垂直直y轴射入磁场区轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置最后打到水平的荧光屏上的位置C.求求:(1)离子在平行板间运动的速度大小；离子在平行板间运动的速度大小；(2)离子打到荧光

10、屏上的位置离子打到荧光屏上的位置C的坐标；的坐标；(3)现只改变现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到使离子都不能打到x轴上轴上,磁感应强度大小磁感应强度大小B2应满足什么条件？应满足什么条件？注意挖掘带电粒子整个运动注意挖掘带电粒子整个运动过程中包含的隐含条件过程中包含的隐含条件.审题流程审题流程转原题转原题转解析转解析正离子正离子正离子不受重力作用正离子不受重力作用在在B1、E1区受力平衡区受力平衡在在B2区只受洛伦兹力区只受洛伦兹力在在E2区只受电场力区只受电场力过程一过程一:匀速直线运动匀速直线运动过程二过程二:匀速圆周运动匀速圆周运动过程

11、三过程三:类平抛运动类平抛运动平衡条件平衡条件qE1=qvB1牛顿第二定律牛顿第二定律qvB=mv2/r平抛运动规律平抛运动规律受力受力分析分析过程过程分析分析画轨迹画轨迹选规律选规律求解求解 确定研确定研究对象究对象运动运动建模建模第第(2)问确定速度方向问确定速度方向第第(3)问确定最大半径问确定最大半径E1qB1qvvE2q转转 原题原题转转 审题审题【备选备选】如图示，竖直平面如图示，竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场，场内存在水平向右的匀强电场，场强大小强大小E10 N/C，在，在y0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小匀强

12、磁场，磁感应强度大小B0.5 T一带电荷量为一带电荷量为q0.2 C、质量质量m0.4 kg的小球由长的小球由长l0.4 m的细线悬挂于的细线悬挂于P点，小球可视为点，小球可视为质点，现将小球拉至水平位置质点，现将小球拉至水平位置A无初速度地释放，小球运动到悬无初速度地释放，小球运动到悬点点P正下方的坐标原点正下方的坐标原点O时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通时，悬线突然断裂，此后小球又恰好能通过过O点正下方的点正下方的N点求：点求：(g取取10 m/s2)(1)小球运动到小球运动到O点时的速度大小；点时的速度大小；(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小；悬线断裂前瞬间拉力的大小；(3)ON间的距离

13、间的距离转解析转解析注意分析带电小球的注意分析带电小球的运动形式及各运动过运动形式及各运动过程中的受力情况程中的受力情况!转原题转原题三、规律方法三、规律方法3.3.规律方法规律方法反思总结反思总结转解析转解析注意分析带电小球的运动形式及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各运动过程中的受力情况!转原题转原题四、跟踪训练四、跟踪训练4.4.跟踪训练跟踪训练【跟踪跟踪训练训练】如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强如图所示，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磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆MN，小球，小球P套在杆上，已套在杆上，已知知P的质

14、量为的质量为m，电荷量为，电荷量为q，电场强度为，电场强度为E、磁感应强度为、磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为，重力加速度为g.小球由静止开始下滑小球由静止开始下滑直到稳定的过程中直到稳定的过程中不可能是不可能是()转解析转解析注意分析带电小球在注意分析带电小球在下落过程中的运动及下落过程中的运动及受力情况受力情况!转原题转原题五、真题演练五、真题演练5.5.真题演练真题演练 【真题真题】(2012重庆理综，重庆理综，24)有人设计了一种带电颗粒的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电金属板间有匀强电场，速率分选装置，其原理如图所示两

15、带电金属板间有匀强电场，方向竖直向上，其中方向竖直向上，其中PQNM矩形区域内还有方向垂直纸面向外的矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场一束比荷匀强磁场一束比荷(电荷量与质量之比电荷量与质量之比)均为均为1/k的带正电颗粒，的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线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，进入两金属板之间，其中速率为其中速率为v0的颗粒刚好从的颗粒刚好从Q点处离开磁场，然后做匀速直线运点处离开磁场，然后做匀速直线运动到达收集板重力加动到达收集板重力加速度为速度为g，PQ3d，NQ2d，收集板与收集板与NQ的距离为的距离为l，不计，不计颗粒间相互作用

16、求：颗粒间相互作用求：(1)电场强度电场强度E的大小；的大小；(2)磁感应强度磁感应强度B的大小；的大小；(3)速率为速率为v0(1)的颗的颗粒打在收集板上的位置到粒打在收集板上的位置到O点的距离点的距离 转解析转解析注意挖掘带电粒子运动过程中注意挖掘带电粒子运动过程中隐含的关键解题条件隐含的关键解题条件.转原题转原题第一步：仔细读题第一步：仔细读题抓好抓好“三个分析三个分析”第二步：抓住关键点第二步：抓住关键点挖掘隐含信息挖掘隐含信息 当当P1到达倾斜轨到达倾斜轨经过时间经过时间t0.1 s与与P1相遇相遇两物体在斜面两物体在斜面上的运动时间上的运动时间相同（相同（0.1 s）转解析转解析转

17、原题转原题编后语 常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？一、释疑难 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。二、补笔记 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定

18、的空间。下课后，再从头到尾阅读一遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。三、课后“静思2分钟”大有学问 我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的课后复习30分钟。2022-11-1精选最新中小学教学课件thank you!2022-11-1精选最新中小学教学课件