【创新方案】2013届高考二轮物理复习(全国用)：专题八 带电粒子在复合场中运动.ppt

[答案]　(1)2.0 m/s，方向斜向上与x轴夹角为60° (2)1.0 N/C　方向竖直向上 (3)x轴上入射点P离O点距离至少为0.27 m 1.解决带电粒子在复合场中运动的一般思路 (1)弄清复合场的组成，是磁场与电场的混合，是磁场与重力场的混合，还是磁场、电场与重力场的混合； (2)对带电粒子进行受力分析与运动过程分析，并画出运动轨迹； (3)选择恰当的物理规律列方程求解。 2．复合场中重力是否考虑的三种情况 (1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略。而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等，一般应考虑其重力。 (2)在题目中明确说明的按说明要求是否考虑重力。 (3)不能直接判断是否考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要由分析结果确定是否考虑重力。 图8－7 2. 如图8－7所示，竖直平面xOy内存在水平 向右的匀强电场，场强大小E＝10 N/C， 在y≥0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B＝ 0.5 T。一电荷量为q＝＋0.2 C、质量为 m＝0.4 kg的小球由长L＝0.4 m的细线悬挂于P点，小球可视为质点，现将小球拉至水平位置A无初速度释放，小球运动到悬点P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过O点正下方的N点。(g＝10 m/s2)求： (1)小球运动到O点时的速度大小； (2)悬线断裂前瞬间拉力的大小； (3)ON间的距离。 答案：(1)2 m/s　(2)8.2 N　(3)3.2 m 图8－8 (1)求粒子离开偏转电场时，在垂直于板方向偏移的最大距离； (2)若所有粒子均不能从环形带磁场的右侧穿出，求环形带磁场的最小宽度。 带电粒子在交变电场或磁场中运动情况比较复杂，其运动情况不仅与场变化的规律有关，还与粒子进入场的时刻有关，一定要从粒子的受力情况入手，分析清楚粒子在不同时间间隔内的运动情况。若交变电压的变化周期远大于粒子穿越电场的时间，则在粒子穿越电场过程中，电场可作匀强电场处理。 3．水平放置的平行金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场 与垂直纸面的交变磁场(如图8－9甲所示，垂直纸面向里为正)，磁感应强度B0＝100T。已知两板间距离d＝0.3 m，电场强度E＝50 V/m，M板上有一小孔P，在P正上方h＝5 cm处的O点，一带电油滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，最后落在N板上的Q点如图乙所示。如果油滴的质量m＝10－4 kg，带电荷量|q|＝2×10－5 C。(不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2) 图8－9 (1)在P点的速度v为多少？ (2)若油滴在t＝0时刻进入两板间，最后恰好垂直向下落在N板上的Q点，油滴的电性及交变磁场的变化周期T。 (3)Q、O两点的水平距离。 答案：(1)1 m/s　(2)正　0.05π s　(3)0.3 m 点击下图进入 “限时训练” 点击下图进入 “规范训练” 点击下图进入 “反思训练” * * 1. (2012·海南高考)如图8－1所示，在两水平极板 间存在匀强电场与匀强磁场，电场方向竖直向 下，磁场方向垂直于纸面向里，一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？ (　　) A．粒子速度的大小　　　　　B．粒子所带的电荷量 C．电场强度 D．磁感应强度 解析：选 　粒子能水平通过电极板，则qE＝qvB，则改变电荷量不会打破平衡使粒子的运动轨迹发生改变。 图8－1 B (1)在t＝0到t＝T0这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小v0； (2)在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。试求t＝T0到t＝1.5T0这段时间内： ①细管内涡旋电场的场强大小E； ②电场力对小球做的功W。 图8－2 3．(2012·浙江高考)如图8－3所示，两块水平放置、相距为d的 长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点。 图8－3 (1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量； (2)求磁感应强度B的值； (3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下