高考物理一輪專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案 專題三+帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

編號(hào):18高三物理(理)第=page1*2-11頁(yè)(共4頁(yè))高三物理(理)第=page1*22頁(yè)(共4頁(yè))專題三、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)姓名_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1、說出帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。2、再認(rèn)帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。3、再認(rèn)帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況。【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；【復(fù)習(xí)難點(diǎn)】1、帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；易錯(cuò)易混點(diǎn)：在研究帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)要將此類問題分段處理，找出各段之間的銜接點(diǎn)和相關(guān)物理量；【知識(shí)點(diǎn)歸納與構(gòu)建】1．兩大偏轉(zhuǎn)對(duì)比勻強(qiáng)電場(chǎng)中的“電偏轉(zhuǎn)”勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的“磁偏轉(zhuǎn)”力學(xué)特征F電為恒力v⊥B時(shí)，F(xiàn)＝qvB運(yùn)動(dòng)規(guī)律類平拋運(yùn)動(dòng)(合成與分解)勻速圓周運(yùn)動(dòng)(v⊥B)r＝eq\f(mv,qB)T＝eq\f(2πm,qB)偏轉(zhuǎn)情況tanθ＝eq\f(vy,v0)θ＝eq\f(t,T)·2π動(dòng)能是否變化動(dòng)能發(fā)生變化動(dòng)能不變2.組合場(chǎng)問題的策略——“分與合”（1）．先把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)按照組合場(chǎng)的順序分解為一個(gè)個(gè)獨(dú)立的過程，并分析每個(gè)過程中帶電粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，然后用銜接速度把這些過程關(guān)聯(lián)起來，列方程解題。（2）．帶電粒子的常見運(yùn)動(dòng)類型及求解方法預(yù)習(xí)檢測(cè)CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖(a)是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖(b)所示。圖(b)中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生X射線(如圖中帶箭頭的虛線所示)；將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn)。則()A．M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)B．增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移C．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外D．增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移2.[多選]如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a，b，相距為d，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場(chǎng)，當(dāng)它飛到b板時(shí)，速度大小不變，而方向變成水平方向，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc寬度也為d，所加電場(chǎng)大小為E，方向豎直向上；磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于eq\f(E,v0)，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A．粒子在ab區(qū)域中做勻變速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為eq\f(v0,g)B．粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑r＝dC．粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為eq\f(d,v0)D．粒子在ab，bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為eq\f(π＋6d,3v0)【典型例題】考點(diǎn)一：電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)與磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)組合學(xué)法指導(dǎo)：1．注意最短時(shí)間的求法例題1、如圖甲所示，在MN下方存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在MN上方以MN為弦、半徑為R的虛線區(qū)域內(nèi)存在周期性變化的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎较?。弦MN所對(duì)的圓心角為120°。在t＝0時(shí)，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子，以初速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB射入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到圓心O點(diǎn)后，做一次半徑為eq\f(R,2)的完整的圓周運(yùn)動(dòng)，再沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，在B點(diǎn)經(jīng)擋板碰撞后原速率返回(碰撞時(shí)間不計(jì)，電荷量不變)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示。粒子的重力不計(jì)，不考慮變化的磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電場(chǎng)。求：(1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小及變化周期T0；(2)粒子從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的最短時(shí)間t；(3)滿足(2)中條件所加的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小?？键c(diǎn)二：電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)與磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)組合學(xué)法指導(dǎo)：要畫出軌跡圖例題2、一足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其在xOy平面內(nèi)的截面如圖所示：中間是磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與y軸垂直，寬度為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于xOy平面；磁場(chǎng)的上、下兩側(cè)為電場(chǎng)區(qū)域，寬度均為l′，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小均為E，方向均沿x軸正方向；M、N為條狀區(qū)域邊界上的兩點(diǎn)，它們的連線與y軸平行。一帶正電的粒子以某一速度從M點(diǎn)沿y軸正方向射入電場(chǎng)，經(jīng)過一段時(shí)間后恰好以從M點(diǎn)入射的速度從N點(diǎn)沿y軸正方向射出。不計(jì)重力。(1)定性畫出該粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡；(2)求該粒子從M點(diǎn)入射時(shí)速度的大小；(3)若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為eq\f(π,6)，求該粒子的比荷及其從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間?？键c(diǎn)三：帶電粒子在交變電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例題3、如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在均勻、大小隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng)和電場(chǎng)，變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向、＋y軸方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向)。在t＝0時(shí)刻由原點(diǎn)O發(fā)射初速度大小為v0，方向沿＋y軸方向的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)。其中已知v0、t0、B0、E0，且E0＝eq\f(B0v0,π)，粒子的比荷eq\f(q,m)＝eq\f(π,B0t0)，x軸上有一點(diǎn)A，坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(48v0t0,π)，0))。求：(1)eq\f(t0,2)時(shí)帶電粒子的位置坐標(biāo)；(2)粒子運(yùn)動(dòng)過程中偏離x軸的最大距離；(3)粒子經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)過A點(diǎn)?！居?xùn)練檢測(cè)】某型號(hào)質(zhì)譜儀的工作原理如圖甲所示。M、N為豎直放置的兩金屬板，兩板間電壓為U，Q板為記錄板，分界面P將N、Q間區(qū)域分為寬度均為d的Ⅰ、Ⅱ兩部分，M、N、P、Q所在平面相互平行，a、b為M、N上兩正對(duì)的小孔。以a、b所在直線為z軸，向右為正方向，取z軸與Q板的交點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，以平行于Q板水平向里為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，建立空間直角坐標(biāo)系Oxyz。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ內(nèi)分別充滿沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為B和E。一質(zhì)量為m，電荷量為＋q的粒子，從a孔飄入電場(chǎng)(初速度視為零)，經(jīng)b孔進(jìn)入磁場(chǎng)，過P面上的c點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入電場(chǎng)，最終打到記錄板Q上。不計(jì)粒子重力。(1)求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R以及c點(diǎn)到z軸的距離L；(2)求粒子打到記錄板上位置的x坐標(biāo)；(3)求粒子