新教材適用2024版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第1部分核心主干復(fù)習(xí)專題專題3電場與磁場微專題4帶電粒子在復(fù)合場中的運動課件

第一部分核心主干復(fù)習(xí)專題專題三電場與磁場微專題4帶電粒子在復(fù)合場中的運動命題熱點?巧突破1.帶電體在電場、重力場中運動的分析方法(1)對帶電體的受力情況和運動情況進行分析，綜合運用牛頓運動定律和勻變速直線運動的規(guī)律解決問題。(2)根據(jù)功能關(guān)系或能量守恒的觀點，分析帶電體的運動時，往往涉及重力勢能、電勢能以及動能的相互轉(zhuǎn)化，總的能量保持不變。題型1帶電體在電場和重力場中的運動2.帶電體在電場和重力場的疊加場中的圓周運動(1)等效重力法(2)等效最高點和最低點：在“等效重力場”中做圓周運動的小球，過圓心作合力的平行線，交于圓周上的兩點即為等效最高點和最低點。〔真題研究1〕(多選)(2022·全國甲卷，21,6分)地面上方某區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場，將一帶正電荷的小球自電場中P點水平向左射出。小球所受的重力和靜電力的大小相等，重力勢能和電勢能的零點均取在P點。則射出后()A．小球的動能最小時，其電勢能最大B．小球的動能等于初始動能時，其電勢能最大C．小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時，其動能最大D．從射出時刻到小球速度的水平分量為零時，重力做的功等于小球電勢能的增加量BD【審題指導(dǎo)】

研究對象、物理過程物理模型帶正電的小球同時受向下的重力和向右的靜電力將電場和重力場合成為一個等效場合場力大小F＝

mg，方向與水平方向成45°角

帶正電荷的小球自電場中P點水平向左射出后的運動小球初速度與合場力方向成135°角，在等效場中做類斜拋運動〔對點訓(xùn)練〕1.(多選)(2023·河南開封三模)如圖所示，空間有水平方向的勻強電場E(未畫出)，長為L的絕緣輕質(zhì)細線一端固定在天花板上O點，另一端系質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球，現(xiàn)由圖示A位置靜止釋放小球，小球沿圓弧經(jīng)最低點C恰好能到達B點，已知OB與豎直方向的夾角為θ＝37°且sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，AC重力加速度為g，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是()2.(多選)(2023·福建福州質(zhì)檢)1909年密立根通過油滴實驗測得電子的電荷量，因此獲得1923年諾貝爾物理學(xué)獎，實驗裝置如圖。兩塊水平放置相距為d的金屬板A、B分別與電源正、負兩極相接，從A板上小孔進入兩板間的油滴因摩擦帶上一定的電荷量。兩金屬板間未加電壓時，通過顯微鏡觀察到某帶電油滴P以速度大小v1豎直向下勻速運動；當(dāng)油滴P經(jīng)過板間M點(圖中未標(biāo)出)時，給金屬板加上電壓U，經(jīng)過一段時間，發(fā)現(xiàn)油滴P恰以速度大小v2豎直向上勻速經(jīng)過M點。已知油滴運動時所受空氣阻力大小為f＝kvr，其中k為比例系數(shù)，v為油滴運動速率，r為油滴的半徑，不計空氣浮力，重力加速度為g。下列說法正確的是()AD1.帶電粒子的“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的比較題型2帶電粒子在組合場中的運動

垂直進入磁場(磁偏轉(zhuǎn))垂直進入電場(電偏轉(zhuǎn))情境圖2.常見運動及處理方法“5步”突破帶電粒子在組合場中的運動問題以一定速度出射，速度方向與z軸正方向夾角為β，在yOz平面內(nèi)運動一段時間后，經(jīng)坐標(biāo)原點O沿z軸正方向進入磁場Ⅰ。不計離子重力。(1)當(dāng)離子甲從A點出射速度為v0時，求電場強度的大小E；(2)若使離子甲進入磁場后始終在磁場中運動，求進入磁場時的最大速度vm；【審題指導(dǎo)】

物理過程物理模型正離子甲在電場中受沿y軸負向的靜電力，從yOz平面內(nèi)的A點，以與z軸正方向夾角為β的速度射入電場正離子甲在yOz平面內(nèi)做類斜拋運動正離子從O點以沿z軸正方向的速度射入勻強磁場Ⅰ，速度與勻強磁場Ⅰ方向垂直正離子在yOz平面內(nèi)做圓周運動，偏轉(zhuǎn)半個周期進入勻強磁場Ⅱ正離子從y軸射入勻強磁場Ⅱ，速度方向與磁場邊界垂直，也與勻強磁場Ⅱ方向垂直正離子在過入射點且與勻強磁場Ⅱ方向垂直的平面內(nèi)做圓周運動，偏轉(zhuǎn)半個周期進入勻強磁場Ⅰ【解析】

(1)如圖所示(2)離子甲從坐標(biāo)原點O沿z軸正方向進入磁場Ⅰ中，在磁場Ⅰ中做勻速圓周運動，經(jīng)過磁場Ⅰ偏轉(zhuǎn)后從y軸進入磁場Ⅱ中，繼續(xù)做勻速圓周運動，如圖所示為了使離子甲始終在磁場中運動，則在磁場Ⅰ中運動時，不能從磁場Ⅰ上邊界穿出；在磁場Ⅱ中運動時，不能從磁場Ⅱ下邊界穿出，則離子在磁場中運動的軌跡半徑需滿足離子甲從O點第1次穿過到第4次穿過xOy平面的運動情境，如圖所示離子甲第4次穿過xOy平面的x坐標(biāo)為x4＝2r甲2sin45°＝d離子甲第4次穿過xOy平面的y坐標(biāo)為y4＝2r甲1＝d故離子第4次穿過xOy平面的位置坐標(biāo)為(d，d,0)。⑨〔易錯提醒〕(1)不能熟練應(yīng)用運動的合成與分解的思想處理帶電粒子在電場中的類斜拋問題；(2)不能準(zhǔn)確地在空間中根據(jù)磁場方向判斷洛倫茲力方向并確定帶電粒子軌跡圓所在的平面；(3)不能在空間圖形中準(zhǔn)確地找到帶電粒子的位置關(guān)系?！矊c訓(xùn)練〕A(1)求金屬板間電勢差U；(2)求粒子射出磁場時與射入磁場時運動方向間的夾角θ；(3)僅改變圓形磁場區(qū)域的位置，使粒子仍從圖中O′點射入磁場，且在磁場中的運動時間最長。定性畫出粒子在磁場中的運動軌跡及相應(yīng)的弦，標(biāo)出改變后的圓形磁場區(qū)域的圓心M。1.三種典型情況(1)若只有兩個場，所受合力為零，則表現(xiàn)為勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)。例如電場與磁場疊加滿足qE＝qvB時，重力場與磁場疊加滿足mg＝qvB時，重力場與電場疊加滿足mg＝qE時。(2)若三場共存，所受合力為零時，粒子做勻速直線運動，其中洛倫茲力F＝qvB的方向與速度v垂直。

題型3帶電粒子在疊加場中的運動2.當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜的曲線運動或有約束的變速直線運動時，一般用動能定理或能量守恒定律求解。

3.分析〔真題研究3〕

(2023·江蘇統(tǒng)考高考真題)霍爾推進器某局部區(qū)域可抽象成如圖所示的模型。Oxy平面內(nèi)存在豎直向下的勻強電場和垂直坐標(biāo)平面向