电场和磁场高三二轮复习.ppt

三、考查特点 从近几年的高考试题看，几乎本章的每个知识点都考过，特点是左手定则和带电粒子在磁场（或加有电场、重力场的复合场）中的运动，更是频频出现，且难度较大，对学生的空间想象能力、物理过程、运动规律的综合分析能力都要求较高，在复习中应引起高度的重视。 画轨迹 找圆心 求半径 定偏角 1、利用洛仑兹力的方向永远指向圆心 2、利用圆上弦的中垂线必过圆心 3、两个速度延长线夹角的平分线过圆心 找RtΔ 计算时间 四、处理手段 海南卷16．如图，ABCD是边长为a的正方形。质量为m、电荷量为e的电子以大小为的初速度v0沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。不计重力，求： （1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小； （2）此匀强磁场区域的最小面积。 考点：带电粒子在洛仑磁力作用下的圆周运动 五、2009年各地高考题 解析： （1）设匀强磁场的磁感应强度的大小为B。令圆弧CEA是自C点垂直于BC入射的电子在磁场中的运行轨道。电子所受到的磁场的作用力 应指向圆弧的圆心，因而磁场的方向应垂直于纸面向外。圆弧CEA的圆心在CB边或其延长线上。依题意，圆心在A、C连线的中垂线上，故B 点即为圆心，圆半径a为按照牛顿定律有 所以： （2）由（1）中决定的磁感应强度的方向和大小，可知自C点垂直于BC入射电子在A点沿DA方向射出，且自BC边上其它点垂直于入射的电子的运动轨道只能在BAEC区域中。因而，圆弧CEA是所求的最小磁场区域的一个边界。 为了决定该磁场区域的另一边界，我们来考查射中A点的电子的速度方向与BA的延长线交角为 （不妨设 ）的情形。该电子的运动轨迹qPA如右图所示。 图中，圆弧AP的圆心为O，pq垂直于BC边 ，由③式知，圆弧AP的半径仍为a，在D为原点、DC为x轴，AD为y轴的坐标系中，P点的坐标为(x,y) 这意味着，在范围 内，p点形成以D为圆心、a为半径的四分之一圆周，它是电子做直线运动和圆周运动的分界线AFC，构成所求磁场区域的另一边界。 因此，所求的最小匀强磁场区域时分别以B和D为圆心、a为半径的两个四分之一圆周AEC和AFC所围成的，其面积为 【例题】如图所示，平面直角坐标系xoy中，原点o处有一放射粒子源以相同速率v0在坐标平面的第一象限内朝不同方向发射质量为m，带电量为－q的粒子，为使这些粒子最后都能以沿y轴正方向的速度运动，需加一磁感应强度为B的匀强磁场。 （1）该磁场的方向如何？求出该磁场的最小面积。（2）在满足（1）的条件下，若某粒子飞出磁场时的x坐标为R/2（R为粒子运动的半径），求该粒子在磁场中运动的时间 说明：这道高考题是一道陈题改编得来。 浙江卷25.（22分）如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q（q0）和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0y2R的区间内。已知重力加速度大小为g。 （1）从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域，并从坐标原点O沿y轴负方向离开，求点场强度和磁感应强度的大小和方向。 （2）请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由。 （3）若这束带电微粒初速度变为2v，那么它们与x轴相交的区域又在哪里？并说明理由。 考点：带电粒子在复合场中的运动 【解 析】本题考查带电粒子在复合场中的运动。 带电粒子平行于x轴从C点进入磁场，说明带电微粒所受重力和电场力平衡。设电场强度大小为E，由 可得 方向沿y轴正方向。 带电微粒进入磁场后，将做圆周运动。 且 r=R 如图（a）所示，设磁感应强度大小为B。由 得 方向垂直于纸面向外 （2）这束带电微粒都通过坐标原点。 方法一：从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动，其圆心位于其正下方的Q点，如图b所示，这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图b的虚线半圆，此圆的圆心是坐标原点。 方法二：从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动。如图b示，高P点与O′点的连线与y轴的夹角为θ，其圆心Q的坐标为（-Rsinθ，Rcosθ）,圆周运动轨迹方程为 得 x=0 x=-Rsinθ