秘籍12 带电粒子在叠加场、组合场、复合场中的综合运动问题-2024年高考物理抢分秘籍.pdfVIP

秘籍12带电粒子在等效场、叠加场、组合场、复合场中

的综合运动

«应试秘籍

带电粒子在场中无约束情况下，常见的几种情况：

①电场力、重力并存——电场力+重力=尸等效恒力）

静止或匀速直线运动＜--＞F.=mg且方向相反即F等效=0）；

b

匀加/减速直线运动＜--＞F等效翔且与v共线；

匀变速曲线运动^--＞F等效加且与v不共线；

无圆周运动

②磁场力、重力并存

匀速直线运动＜--＞F洛=mg且方向相反或F洛=尸电且方向相反），运动方向与F海垂直;

变加速曲线运动复杂曲线），因洛伦兹力不做功，故机械能守恒

无静止、无匀变速直线运动、无匀变速曲线运动、无匀速圆周

②磁场力、电场力并存

匀速直线运动＜——＞F洛=mg且方向相反或F洛=F电且方向相反），运动方向与F洛垂直;

变加速曲线运动复杂曲线），可用动能定理求解。

无静止、无匀变速直线运动、无匀变速曲线运动、无匀速圆周

③磁场力、电场力、重力并存

静止＜--►Fmumg且方向相反，且F洛=0；

匀速直线运动＜--＞F电、mg、F洛三力平衡；

匀速圆周运动＜--^电=0^且方向相反，且F洛=Fn；

变加速曲线运动复杂曲线），可用能量守恒定律或动能定理求解。

无匀变速直线运动、无匀变速曲线运动

抢分通关

【题型】带电粒子在等效场、叠加场、组合场、复合场中的综合运动

例精讲

【典例1】2024•广东深圳♦一模）如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面

向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑

过程中始终没有离开斜面，下滑过程中滑块的位移底受到的洛伦兹力力怠、加速度。与机械

能％等物理量的大小随时间变化的图线可能止确的是）

【答案】B

【详解】AC.滑块下滑过程中始终没有离开斜面，滑块沿斜面受到的重力分力和电场力分力

均保持不变，滑块做匀加速直线运动，贝心-，图像为一条与横轴平行的直线；根据XT图像的

斜率表示速度，可知XT图像的斜率逐渐增大，故AC错误；

B.由于滑块由静止做匀加速直线运动，则有

f诂=q\B=qBatoct

可知左T图像为过原点的倾斜直线，故B正确；

D.除重力做功外，还有电场力做功，则滑块的机械能不守恒，故D错误。

故选B。

【典例2】2024.湖北.二模）现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所

示，纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场，匀强电场竖直向下，匀强磁场垂直

纸面向里，磁感应强度大小为瓦现有一质量为〃?、电荷量为q的带正电粒子不计重力）从

电场的上边界的。点由静止释放，运动到磁场的下边界的P点时正好与下边界相切。若把电

场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界〃点由静止释放，经过一段时间

粒子第一次到达最低点M下列说法正确的是）

A.匀强电场的场强大小为考

m

B.粒子从。点运动到尸点的时间为空辔

2qB

C.M、N两点的竖直距离为

4

D.粒子经过N点时速度大小为当

【答案】BD

【详解】A.设粒子在磁场中的速率为u,半径为R,在电场中由动能定理，有

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