（三维设计）2016年高三物理二轮复习（word版教参）第一部分 专题一 第六讲 电场和磁场中的曲线运动

（三维设计）2016年高三物理二轮复习（word版教参）第一部分 专题一 第六讲 电场和磁场中的曲线运动内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 考查带电粒子在电场中的类平抛运动(2014山东高考)如图 1，场强大小为 E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域 平边 为 s，竖直边 为 h。 质量均为 m、带电量分别为q 和q 的两粒子，由a、c 两点先后沿 向以速率 入矩形区(两粒子不同时出现在电场中 )。 不计重力。 若两粒子轨迹恰好相切，则 于()图 1A. B. s2 D. s4 B由两粒子轨迹恰好相切，根据对称性，两个粒子的轨迹相切点一定在矩形区域的中心，并且两粒子均做类平抛运动，根据运动的独立性和等时性可得，在水平方向上：v 0t，在竖直方向上： 立以上两式可求得： ，由此可知，该s2 2 12 正 2、确，A、C、 D 皆错误。 2考查电偏转和磁偏转问题(多选)在半径为 r 的圆形区域内存在匀强电场或匀强磁场，质子以一定的初速度 P 点沿半径 向射入圆形区域，且质子初速度方向垂直于电场或磁场，结果不论质子是在电场中运动还是在磁场中运动，都从 Q 点离开场区，已知 ，且 O。 则下列)对应诊断卷 世昌的博客 电场方向沿 向 Q，磁场方向垂直圆平面向里B质子在电场和磁场中速度的偏转角的正切值之比为 23C电场强度与磁感应强度大小之比为 49D质子在电场和磁场中的运动时间之比为 1332解析：选 子带正电，所受电场力方向与场强方向相同，因此电场方向沿 向Q；由左手定则可判断，磁场方向垂直于圆平面向外， 3、 A 选项错误。 电场中，质子射出方向反向延长线交 N 点，如图(a)，可得 ，r，因此 2 321 ；磁场中，质子射出速度的反向延长线交于圆心 O 点，如图(b) ，则 233 ，解得 ，B 选项正确。 电场中，沿场强方向 r 2，磁场 12 23 32 12 12 R ，联立解得 选项错误；质子在电场中的运动时间 22 B 43 子在磁场中的运动时间 ， ， D 选项正确。 32323考查电场中的曲线运动、动能定理(2015全国卷)如图 3，一质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子在匀强电场中运动， A、知该粒子在 A 点的速度大小为 向与电场方向的夹角为60；它运动到 B 点时速度方向与电场方 4、向的夹角为 30。 不计重力。 求 A、B 两点间的电势差。 高中物理资源下载平台世昌的博客 ：设带电粒子在 B 点的速度大小为 子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vB 0v 00由此得 设 A、B 两点间的电势差为 动能定理有m(v 02)12联立式得。 电粒子在磁场中的运动4.考查带电粒子在磁场中的匀速圆周运动(2015全国卷)两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。 一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力) ，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的()A轨道半径减小，角速度增大B轨道半径减小，角速度减小C轨道半径增大，角速度增大D轨道半径增大，角速度减小解析：选 D分析 5、轨道半径：带电粒子从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的速度 感应强度 B 减小，由公式 r 可知，轨道半径增大。 分析角速度：由 可知，粒子在磁场中运动的周期增大，根据 知角速度减小。 选项 D 正2考查半径公式、周期公式高中物理资源下载平台世昌的博客 (多选)(2015全国卷)有两个匀强磁场区域 和，中的磁感应强度是中的 k 倍。 两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。 与中运动的电子相比，中的电子()A运动轨迹的半径是中的 k 倍B加速度的大小是中的 k 倍C做圆周运动的周期是中的 k 倍D做圆周运动的角速度与 中的相等解析：选 速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且磁场磁感 6、应强度场磁感应强度 k 倍。 由 得 r ，即中电子运动轨迹的半径的 k 倍，选项 A 正确。 由 F 合 a B，所以 ，选项 B 错误。 得 Tr，所以 k，选项 C 正确。 由 得 ，选项 D 错误。 正确22T 21 、C。 6考查半径公式(2014全国卷)如图 4，铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。 一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出，从 Q 点穿越铝板后到达 中点 O。 已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。 不计重力。 铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()图 4A2 B. 2C1 D根据题图中的几何关系及带电粒子在匀强磁 7、场中的运动性质可知：带电粒子在铝板上方做匀速圆周运动的轨道半径。 设粒子在 P 点的速度为 据牛顿第二定律可得 ，则 理，B 2 ，则 ，D 正确，A、B、C 错误。 2m1212高中物理资源下载平台世昌的博客 考查洛伦兹力及圆周运动知识(多选)(2014全国卷)如图 5 为某磁谱仪部分构件的示意图。 图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。 宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。 当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是()图 5A电子与正电子的偏转方向一定不同B电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D粒子 8、的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小解析：选 据左手定则，电子与正电子进入磁场后所受洛伦兹力的方向相反，故两者的偏转方向不同，选项 A 正确；根据 ，得 r ，若电子与正电子在磁场中轨迹半径不相同，选项 B 错误；对于质子、正电子，它们在磁场中运动时不能确定 选项 C 正确；粒子的 道半径越大，而 粒子的动能大，其 项 D 错误。 2电粒子在组合场中的运动8.(2014山东高考)如图 6 甲所示，间距为 d、垂直于纸面的两平行板 P、Q 间存在匀强磁场。 取垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。 t0 时刻，一质量为 m、带电量为q 的粒子 (不计重力)，以初速度 9、Q 板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。 当 某些特定值时，可使 t0 时刻入射的粒子经 t 时间恰能垂直打在 P 板上( 不考虑粒子反弹 )。 上述 m、q、d、v 0 为已知量。 图 6高中物理资源下载平台世昌的博客 (1)若 t 2(2)若 t 粒子在磁场中运动时加速度的大小；32(3)若 ，为使粒子仍能垂直打在 P 板上，求 1)设粒子做圆周运动的半径为 牛顿第二定律得 1d 联立式得 )设粒子做圆周运动的半径为 速度大小为 a，由圆周运动公式得 a R2d 联立式得 a 3)设粒子做圆周运动的半径为 R，周期为 T，由圆周运动公式得 T 2 0 ，代入 式得4R 10、粒子运动轨迹如图所示，O 1、 1每个 有 A、B 两个位置粒子才有可能垂直击中 P 板，且均要求 0L 的区域内有一方向垂直于 面向外的匀强磁场。 某时刻，一带正电的粒子从坐标原点，以沿 x 轴正方向的初速度 入电场；之后的另一时刻，一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。 正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为 60和 30，两粒子在磁场中分别运动半周后恰好在某点相高中物理资源下载平台世昌的博客。 已知两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。 求：图 1612(1)正、负粒子的比荷之比 ；)正、负粒子在磁场中运动的半径大小；(3)两粒子从 O 点先后进入电场的时间差。 解析：(1)设粒子进入磁场方向与边界夹角为 ，粒子在水平方向做匀速直线运动，则：ta ，v y 1 3。 0 10(2)粒子在电场中的偏转量：y 12 3又：y dy 1y 2磁场中圆周运动速度：v ，所以：v 1 v0，v 2 2v 00233 0由洛伦兹力提供向心力得：，世昌的博客 ：r ，所以： 1根据题意作出运动轨迹，两粒子相遇在 P 点，由几何关系可得：2r 10 2r 230联立解得：r 1 L，r 2 d L。 32 14 36(3)粒子在磁场中运动的周期：T2： ，t 2 2。