高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 10 帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件

《高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 10 帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 電場(chǎng)和磁場(chǎng) 10 帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件（53頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第10講帶電粒子在組合場(chǎng)、 復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)-2-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引-3-知識(shí)脈絡(luò)梳理規(guī)律方法導(dǎo)引1.知識(shí)規(guī)律(1)做好“兩個(gè)區(qū)分”。正確區(qū)分重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力的大小、方向及做功特點(diǎn)。正確區(qū)分“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的不同。(2)抓住“兩個(gè)技巧”。按照帶電粒子運(yùn)動(dòng)的先后順序,將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成不同特點(diǎn)的小過(guò)程。善于畫(huà)出幾何圖形處理幾何關(guān)系,要有運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的習(xí)慣。2.思想方法(1)物理思想:模型思想、分解思想、等效思想。(2)物理方法:理想化模型法、分解法、對(duì)稱(chēng)法、臨界法。-4-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)主要以計(jì)算題的形式考查帶電粒子在組合場(chǎng)中的

2、運(yùn)動(dòng)。所謂組合場(chǎng)就是電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)在不同的空間,或不同時(shí)間在同一空間存在的場(chǎng)。例1如圖所示,內(nèi)圓半徑為r、外圓半徑為3r的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圓環(huán)左側(cè)的平行板電容器兩板間電壓為U,靠近M板處?kù)o止釋放質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后從N板小孔射出,并沿圓環(huán)直徑方向射入磁場(chǎng),不計(jì)離子的重力,忽略平行板外的電場(chǎng)。求:(1)離子從N板小孔射出時(shí)的速率;(2)離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期;(3)使離子不進(jìn)入小圓區(qū)域,電壓U的取值范圍。-5-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-6-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-7-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三思維導(dǎo)引 -8-

3、命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法不論帶電粒子是先后在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),還是先后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。解決方法如下:(1)分別研究帶電粒子在不同場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,若垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向進(jìn)入,則做勻速圓周運(yùn)動(dòng);在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,若速度方向與電場(chǎng)方向在同一直線(xiàn)上,則做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),若進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度方向與電場(chǎng)方向垂直,則做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律分別求解。(2)帶電粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來(lái)處理。(3)注意分析磁場(chǎng)和電場(chǎng)邊界處或交接點(diǎn)位置粒子速度的大小和方向,把粒子在兩種不同場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。-9-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)

4、二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練1(2017全國(guó)卷)如圖所示,空間存在方向垂直于紙面(xOy平面)向里的磁場(chǎng)。在x0區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0;x1)。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的帶電粒子以速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正向射入磁場(chǎng),此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),當(dāng)粒子的速度方向再次沿x軸正向時(shí),求(不計(jì)重力):(1)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(2)粒子與O點(diǎn)間的距離。-10-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-11-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般以計(jì)算題形式考查,經(jīng)常結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行綜合考查;有時(shí)也結(jié)合受力考查運(yùn)動(dòng)規(guī)律。-12-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例2如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系

5、xOy,在其第三象限空間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5 T,還有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 E=2 N/C。在其第一象限空間有沿y軸負(fù)方向的、電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),并在yh=0.4 m 的區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)電荷量為q的油滴從圖中第三象限的P點(diǎn)得到一初速度,恰好能沿PO做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(PO與x軸負(fù)方向的夾角為=45),并從原點(diǎn)O進(jìn)入第一象限。已知重力加速度g取10 m/s2。-13-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三(1)求油滴在第三象限運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力三力的大小之比,并指出油滴帶何種電荷。(2)求油滴

6、在P點(diǎn)得到的初速度大小。(3)求油滴在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。-14-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三解析 (1)根據(jù)受力分析(如圖)可知油滴帶負(fù)電荷。設(shè)油滴質(zhì)量為m,由平衡條件得-15-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-16-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三思維導(dǎo)引 -17-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三規(guī)律方法帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)弄清復(fù)合場(chǎng)的組成特點(diǎn)。(2)正確分析帶電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。(3)畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,靈活選擇不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。若只有兩個(gè)場(chǎng)且正交。例如,電場(chǎng)與磁場(chǎng)中滿(mǎn)足qE=qvB或重力場(chǎng)與磁場(chǎng)中滿(mǎn)足mg=qvB或重力場(chǎng)與電場(chǎng)中滿(mǎn)足mg=qE,都表現(xiàn)為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或靜止

7、,根據(jù)受力平衡方程求解。三場(chǎng)共存時(shí),合力為零,受力平衡,粒子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。其中洛倫茲力F=qvB的方向與速度v垂直。-18-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三三場(chǎng)共存時(shí),粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。mg與qE相平衡,有mg=qE,由此可計(jì)算粒子比荷,判定粒子電性。粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),應(yīng)用受力平衡和牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解,有當(dāng)帶電粒子做復(fù)雜的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或有約束的變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),一般用動(dòng)能定理或能量守恒定律求解。-19-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練2(2017全國(guó)卷)如圖所示,空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向豎直向上(與紙面平行),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里

8、。三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等,質(zhì)量分別為ma、mb、mc。已知在該區(qū)域內(nèi),a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),b在紙面內(nèi)向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),c在紙面內(nèi)向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是()A.mambmcB.mbmamcC.mcmambD.mcmbmaB -20-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-21-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三涉及復(fù)合場(chǎng)的技術(shù)應(yīng)用以計(jì)算題的形式進(jìn)行考查,往往以電磁技術(shù)的應(yīng)用為背景材料,聯(lián)系實(shí)際考查學(xué)生學(xué)以致用的能力,有時(shí)也以選擇題形式出現(xiàn)。-22-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三例3使用回旋加速器的實(shí)驗(yàn)需要把離子束從加速器中引出,離子束引出的方法有磁屏蔽通道法和靜電偏轉(zhuǎn)法等

9、。質(zhì)量為m,速度為v的離子在回旋加速器內(nèi)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軌道是半徑為r的圓,圓心在O點(diǎn),軌道在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。為引出離子束,使用磁屏蔽通道法設(shè)計(jì)引出器。引出器原理如圖所示,一對(duì)圓弧形金屬板組成弧形引出通道,通道的圓心位于O點(diǎn)(O點(diǎn)圖中未畫(huà)出)。引出離子時(shí),令引出通道內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度降低,從而使離子從P點(diǎn)進(jìn)入通道,沿通道中心線(xiàn)從Q點(diǎn)射出。已知OQ長(zhǎng)度為l,OQ與OP的夾角為。-23-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三(1)求離子的電荷量q并判斷其正負(fù)。(2)離子從P點(diǎn)進(jìn)入,Q點(diǎn)射出,通道內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)降為B,求B。(3)換用靜電偏轉(zhuǎn)法引出離子束,維持通道內(nèi)的原有磁感應(yīng)

10、強(qiáng)度B不變,在內(nèi)外金屬板間加直流電壓,兩板間產(chǎn)生徑向電場(chǎng),忽略邊緣效應(yīng)。為使離子仍從P點(diǎn)進(jìn)入,Q點(diǎn)射出,求通道內(nèi)引出軌跡處電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和大小。-24-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-25-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-26-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三思維導(dǎo)引 規(guī)律方法對(duì)此類(lèi)問(wèn)題的分析首先要掌握好涉及復(fù)合場(chǎng)的科技應(yīng)用模型:速度選擇器、電磁流量計(jì)、磁流體發(fā)電機(jī)、回旋加速器、質(zhì)譜儀、霍爾效應(yīng),然后結(jié)合具體問(wèn)題進(jìn)行模型的遷移應(yīng)用,同時(shí)又要注意是否存在一定的變化,做到具體問(wèn)題具體分析。-27-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三拓展訓(xùn)練3如圖所示,某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道,管

11、道的長(zhǎng)為l、寬為d、高為h,上下兩面是絕緣板,前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開(kāi)關(guān)S和定值電阻R相連。整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。管道內(nèi)始終充滿(mǎn)電阻率為的導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子),且開(kāi)關(guān)閉合前后,液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下,均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng),液體所受的摩擦阻力不變。-28-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三(1)求開(kāi)關(guān)閉合前,M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0。(2)求開(kāi)關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)差的變化p。(3)調(diào)整矩形管道的寬和高,但保持其他量和矩形管道的橫截面積S=dh不變,求電阻R可獲得的最大功率Pmax及相應(yīng)的寬高比

12、 的值。-29-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-30-命題熱點(diǎn)一命題熱點(diǎn)二命題熱點(diǎn)三-31-1234A.若電子從P點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)O第一次射出磁場(chǎng)分界線(xiàn),則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為 B.若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為lC.若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),則電子運(yùn)動(dòng)的路程可能為2lD.若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),則nl(n為任意正整數(shù))都有可能是電子運(yùn)動(dòng)的路程AC -32-1234解析:若電子從P點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)O第一次射出磁場(chǎng)分界線(xiàn),則 若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),運(yùn)動(dòng)軌跡可能如圖所示, -33-1234或者是因此電子運(yùn)動(dòng)的路程可能為l,也可能為2l,故B、

13、D錯(cuò)誤,C正確。-34-12342.(2018安徽安慶二模)如圖所示,正方形虛線(xiàn)框ABCD的邊長(zhǎng)為a,內(nèi)有垂直于線(xiàn)框平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從AB邊中點(diǎn)P垂直于AB邊以初速度v0射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力,則下列判斷正確的是()A.若v0的大小合適,粒子能從CD邊中點(diǎn)F射出磁場(chǎng)C -35-1234解析:帶正電的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后,受到向上的洛倫茲力,則粒子不可能從CD邊中點(diǎn)F射出磁場(chǎng),故A錯(cuò)誤;當(dāng)粒子正好從AD邊中點(diǎn)E射-36-12343.(多選)如圖所示,一正方體盒子處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,盒子邊長(zhǎng)為l,前后面為金屬板,其余四面均為絕緣材料,在

14、盒子左面正中間和底面上各有一小孔(孔大小相對(duì)底面大小可忽略),底面小孔位置可在底面中線(xiàn)MN上移動(dòng),現(xiàn)有一些帶-Q電荷量的液滴從左側(cè)小孔以某速度進(jìn)入盒內(nèi),由于洛侖磁力作用,這些液滴會(huì)偏向金屬板,從而在前后兩面間產(chǎn)生電壓(液滴落在底部絕緣面或右側(cè)絕緣面時(shí)仍將向前后金屬板運(yùn)動(dòng),帶電液滴到達(dá)金屬板后將電荷傳給金屬板后被引流出盒子),當(dāng)電壓達(dá)到穩(wěn)定后,移動(dòng)底部小孔位置,若液滴速度在某一范圍內(nèi)時(shí),可使得液滴恰好能從底面小孔出去,現(xiàn)可根據(jù)底面小孔到M點(diǎn)的距離d計(jì)算出穩(wěn)定電壓的大小,若已知磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則以下說(shuō)法正確的是()-37-1234答案 BD -38-1234解析:因液滴帶負(fù)電,由左手定則可判斷

15、,液滴將向后金屬板移動(dòng),故 -39-12344.(2018全國(guó)卷)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(xiàn)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(guò)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(huà)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

16、恰好與x軸正方向的夾角為 ,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。-40-1234答案:(1)見(jiàn)解析圖甲 解析:(1)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲所示。(粒子在電場(chǎng)中的軌跡為拋物線(xiàn),在磁場(chǎng)中為圓弧,上下對(duì)稱(chēng))-41-1234(2)粒子從電場(chǎng)下邊界入射后在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)粒子從M點(diǎn)射入時(shí)速度的大小為v0,在下側(cè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,加速度的大小為a;粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為v,方向與電場(chǎng)方向的夾角為(見(jiàn)圖乙所示),速度沿電場(chǎng)方向的分量為v1,根據(jù)牛頓第二定律有-42-1234qE=ma式中q和m分別為粒子的電荷量和質(zhì)量。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v1=atl=v0tv1=vcos 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)

17、動(dòng),設(shè)其運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R,由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得-43-1234(3)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給數(shù)據(jù)得 -44-帶電粒子在周期性電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題帶電粒子在周期性電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【典例示范】 如圖甲所示,水平直線(xiàn)MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷 =1106 C/kg的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò) 10-5 s 后,以v0=1.5104 m/s的速度通過(guò)MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律周期性變化(圖乙中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻)。計(jì)算結(jié)果可用表示。-45-(1)求O點(diǎn)與直線(xiàn)MN之間的電勢(shì)差。(2)

18、求t= 10-5 s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離。(3)如果在O點(diǎn)右方d=67.5 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。分析推理:1.電荷只受電場(chǎng)力。做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2.電荷進(jìn)入磁場(chǎng)只受洛倫茲力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為半個(gè)周期,時(shí)間上與圖乙中磁場(chǎng)變化規(guī)律正好相對(duì)應(yīng)。-46-思維流程 -47-48-49-以題說(shuō)法本題屬于帶電粒子在周期性電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,分析此類(lèi)問(wèn)題要注意:(1)若交流電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間或粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間極短可忽略時(shí),則粒子在穿越電場(chǎng)的過(guò)程中,電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)空間存在的電場(chǎng)或磁場(chǎng)是隨時(shí)間周期性變化的,一般呈

19、現(xiàn)“矩形波”的特點(diǎn)。交替變化的電場(chǎng)及磁場(chǎng)會(huì)使帶電粒子順次歷經(jīng)不同特點(diǎn)的電場(chǎng)或磁場(chǎng)或疊加場(chǎng),從而表現(xiàn)出“多過(guò)程”現(xiàn)象。其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)既復(fù)雜又隱蔽。分析時(shí)應(yīng)該注意以下三點(diǎn):仔細(xì)分析并確定各場(chǎng)的變化特點(diǎn)及相應(yīng)的時(shí)間,其變化周期一般與粒子在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期相關(guān)聯(lián),有一定的聯(lián)系,應(yīng)抓住變化周期與運(yùn)動(dòng)周期之間的聯(lián)系作為解題的突破口;必要時(shí),可把粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程還原成一個(gè)直觀的運(yùn)動(dòng)軌跡草圖進(jìn)行分析;把粒子的運(yùn)動(dòng)分解成多個(gè)運(yùn)動(dòng)階段分別進(jìn)行處理,根據(jù)每一階段上的受力情況確定粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。-50-針對(duì)訓(xùn)練如圖甲所示,水平直線(xiàn)MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=103 N/C?，F(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷 =106

20、 C/kg的正電荷從電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)t0=110-5 s后,通過(guò)MN上的P點(diǎn)進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。(1)求電荷進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。(2)求圖乙中t=210-5 s時(shí)刻電荷與P點(diǎn)的距離。(3)如果在P點(diǎn)右方d=100 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。-51-答案 (1)104 m/s(2)0.2 m(3)1.410-4 s解析 (1)電荷在電場(chǎng)中做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則Eq=mav0=at0代入數(shù)據(jù)解得v0=104 m/s。-52-53-解得t總=1.410-4 s。