最新-专题三电场和磁场,带电粒子运动 精品
高三物理二轮复习专题三电场与磁场电场与磁场的基本性质.pptx
D．若将 A 板竖直向下平移一小段距离，原 P 点位置 的电势将不变
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3．带电粒子所受的电场力变化决定其加速度的变化。 根据粒子运动轨迹各处电场线疏密程度变化可确定粒子加 速度先减小后增大，由此可知诊断卷第 6 题 C 选项错误；
如图，一半径为 R 的圆盘上均匀分布 着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R， 在 a 点处有一电荷量为 q(q＞0)的固定点电荷。已知 b 点处的 场强为零，则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) A．k3Rq2 B．k190Rq2 C．kQR＋2 q D．k9Q9R＋2 q
图 3-1-5 (2)化电为磁：环形电流可等效为小磁针，通电螺线 管可等效为条形磁铁，如图乙。
同产生的场强 E3＝E2＝kaQ2，方向沿 y 轴负向；将该正点
电荷移到 G 处，该正点电荷在 H 点产生的场强 E4＝k2Qa2，
方向沿 y 轴正向，所以 H 点的场强 E＝E3－E4＝34kaQ2 ，方
向沿 y 轴负向。
答案：B
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2．(2015·安徽高考)已知均匀带电的无穷大平面在真空
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解析：每块极板上单位面积所带的电荷量为 σ＝QS，每块 极板产生的电场强度为 E＝2σε0，所以两极板间的电场强度 为 2E＝εQ0S。一块极板在另一块极板处产生的电场强度 E′＝2εQ0S，故另一块极板所受的电场力 F＝qE′＝Q·2εQ0S ＝2Qε02S，选项 D 正确。 答案：D
中激发电场的场强大小为2σε0，其中 σ 为平面上单位 面积所带的电荷量，ε0 为常量。如图 3-1-2 所示的 平行板电容器，极板正对面积为 S，其间为真空， 图 3-1-2 带电荷量为 Q。不计边缘效应时，极板可看做无穷大导体板，
专题3 考点1 电场 带电粒子在电场中的运动
专题三电场和磁场考点1电场带电粒子在电场中的运动『经典特训题组』1. (多选)两个相同的负点电荷和一个正点电荷附近的电场线分布如图所示，c 点是两负点电荷连线的中点，d点在正点电荷的正上方，c、d到正点电荷的距离相等，则()A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．c点的电场强度比d点的大D．c点的电势比d点的低答案ACD解析由图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，所以A正确；过a 点画等势线，与b点所在电场线的交点设为e，由电场线与等势线垂直，以及沿电场线方向电势降低可知：φb>φe，所以b点的电势高于a点的电势，故B错误；两个负点电荷在c处的合场强为0，在d处的合场强为E1，竖直向下，正点电荷在c、d处的场强大小均为E2，方向相反，由电场强度的叠加原理知E c＝E2，E d ＝E2－E1，C正确；将一个正试探电荷从d移到c，正点电荷对其不做功，两个负点电荷对其做正功，电势能减小，可得d点电势高于c点电势，故D正确。
2．(2017·全国卷Ⅲ) (多选)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。
下列说法正确的是()A．电场强度的大小为2.5 V/cmB．坐标原点处的电势为1 VC．电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV答案ABD解析如图所示，由匀强电场中两平行线距离相等的两点间电势差相等知，Oa间电势差与bc间电势差相等，故O点电势为1 V，B正确；则在x轴上，每0.5 cm长度对应电势差为1 V,10 V对应的等势线与x轴交点e坐标为(4.5,0)，△aOe中，Oe∶Oa＝4.5∶6＝3∶4，由几何知识得：Od长度为3.6 cm，代入公式E 得，E＝2.5 V/cm，A正确；电子带负电，电势越高，电势能越小，电子在a ＝Ud点的电势能比在b点的高7 eV，C错误；电子从b点运动到c点，电场力做功W ＝－eU bc＝9 eV，D正确。
高考物理二轮总复习课后习题专题3 电场与磁场 专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动 (6)
专题分层突破练9 带电粒子在复合场中的运动A组1.(多选)如图所示为一磁流体发电机的原理示意图,上、下两块金属板M、N水平放置且浸没在海水里,金属板面积均为S=1×103m2,板间距离d=100 m,海水的电阻率ρ=0.25 Ω·m。
在金属板之间加一匀强磁场,磁感应强度B=0.1 T,方向由南向北,海水从东向西以速度v=5 m/s流过两金属板之间,将在两板之间形成电势差。
下列说法正确的是( )A.达到稳定状态时,金属板M的电势较高B.由金属板和流动海水所构成的电源的电动势E=25 V,内阻r=0.025 ΩC.若用此发电装置给一电阻为20 Ω的航标灯供电,则在8 h内航标灯所消耗的电能约为3.6×106JD.若磁流体发电机对外供电的电流恒为I,则Δt时间内磁流体发电机内部有电荷量为IΔt的正、负离子偏转到极板2.(重庆八中模拟)质谱仪可用于分析同位素,其结构示意图如图所示。
一群质量数分别为40和46的正二价钙离子经电场加速后(初速度忽略不计),接着进入匀强磁场中,最后打在底片上,实际加速电压U通常不是恒定值,而是有一定范围,若加速电压取值范围是(U-ΔU,U+ΔU),两种离子打在底片上的区域恰好不重叠,不计离子的重力和相互作用,则ΔUU的值约为( )A.0.07B.0.10C.0.14D.0.173.在第一象限(含坐标轴)内有垂直xOy平面周期性变化的均匀磁场,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正方向,磁场变化规律如图所示,磁感应强度的大小为B0,变化周期为T0。
某一带正电的粒子质量为m、电荷量为q,在t=0时从O点沿x轴正方向射入磁场中并只在第一象限内运动,若要求粒子在t=T0时距 B.2πmqT0C.3πm2qT0D.5πm3qT04.(福建龙岩一模)如图所示,在xOy平面(纸面)内,x>0区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,第三象限存在方向沿、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),以大小为v、方向与y轴正方向夹角θ=60°的速度沿纸面从坐标为(0,√3L)的P1点进入磁场中,然后从坐标为(0,-√3L)的P2点进入电场区域,最后从x轴上的P3点(图中未画出)垂直于x轴射出电场。
专题三 电场与磁场第2讲带电粒子在复合场中的运动
出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.
已知OP之间的距离为d，(不计粒子的重力)求：
(1)Q点的坐标； (2)带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间.
目录
解析：(1)设 Q 点的纵坐标为 h，到达 Q 点的水平分速度为 vx ，则由类平抛运动的规律可知 vx t vx h＝v0 t，d＝ ，tan45° ，得 h＝2d ＝ 2 v0 故 Q 点的坐标为(0,2d)．
轨道半径都要变大，因此求出4L处的速度，再求半径，利 用数学知识即可求6L处的坐标.
目录
[解题样板]
(1)x＝L 处电子的速度为 v1 1 2 eE0 L＝ mv1 2 v1 ＝ 2eE0 L m (2 分) (2 分)
＝4.0×107 m/s.
图3－2－8
目录
(2)电子在 x＝0 至 x＝L 间运动的时间为 t1 L t1 ＝ ＝1.5×10－8 s． (1 分) v1 2 电子在 x＝L 至 x＝3L 间的磁场中运动的半径为 r1，运动的 时间为 t2 2 v1 ev1 B0 ＝m (1 分) r1 r1 ＝0.30 m (1 分) 由几何关系知，电子在 x＝L 至 x＝3L 间的磁场中的运动轨 迹为两个四分之一圆周 (1 分) 2πr1 2πm T＝ ＝ (1 分) v1 eB0
目录
T πm －8 t2 ＝2× ＝ ＝2.3×10 s (1 分) 4 eB0 所以，电子从 x＝0 运动到 x＝3L 处的时间 t＝t1＋t2＝3.8×10
－8
s．
(1 分)
(3)x＝4L 处电子的速度为 v2 1 2 1 2 eE0 L＝ mv2 － mv1 (1 分) 2 2 电子在 x＝4L 至 x＝6L 间的磁场中运动的半径为 r2 v2 2 ev2 B0 ＝m (1 分) r2 mv2 r2 ＝ ＝ 2r1 (1 分) eB0
专题三第3讲带电粒子在复合场中的运动
且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：
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专题三 电场与磁场
(1)电场强度E的大小； (2)粒子到达a点时速度的大小和方向； (3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．
栏目 导引
专题三 电场与磁场
解析：(1)设粒子在电场中运动的时间为 t，则有 x＝ v0t＝ 2h 1 2 y＝ at ＝ h 2 qE＝ ma mv2 0 联立以上各式可得 E＝ . 2qh
有什么特点？能确定电性吗？
(3) 带电微粒进入第三象限做匀速圆周运动，重力和电场力 应具有什么关系？
栏目 导引
专题三 电场与磁场
【解析】 (1)在第一象限内，带电微粒从静止开始沿 Pa 做匀 加速直线运动，受重力 mg 和电场力 qE1 的合力一定沿 Pa 方 向，电场力 qE1 一定水平向左． 带电微粒在第四象限内受重力 mg、 电场力 qE2 和洛伦兹力 qvB 做匀速直线运动， 所受合力为零． 分析受力可知微粒所受电场 力一定水平向右，故微粒一定带正电． 所以，在第一象限内 E1 方向水平向左(或沿 x 轴负方向 )． 根据平行四边形定则，有 mg＝qE1tan θ 解得 E1＝ 3mg/q.
值．(不考虑粒子间相互影响)
栏目 导引
专题三 电场与磁场
【解析】 (1)当粒子的运动轨迹恰好与 MN 相切时， r 最大， mv2 mv0 0 粒子速度最大由 qv0B＝ ，得 r0＝ r0 qB r0 由几何关系可知，此时 sin 45° ＝ d－ r0 d 得 r0＝ ＝ ( 2－ 1)d 2＋ 1 qBd 2－ 1 qBd 两者联立，解得： v0＝ ＝ m m 2＋ 1 qBd 2－ 1 即粒子速度的取值范围为 0＜ v′0≤ . m
高考物理二轮复习专题三电场和磁场2磁场及带电粒子在磁场中的运动课件
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休 睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对 哦~
[规律方法]——知规律 握方法 求解导体棒所受安培力问题的方法 (1)正确地对导体棒进行受力分析，应特别注意通电导体棒受到 的安培力的方向，安培力与导体棒和磁感应强度组成的平面垂直． (2)画出辅助图(如导轨、斜面等)，并标明辅助方向(磁感应强度 B、电流 I 的方向)． (3)将立体的受力分析图转化为平面受力分析图，即画出与导体 棒垂直的平面内的受力分析图．
＝ AB 2sin
α＝2sAinBθ，然后再与半径公式 2
r＝mqBv联系起来求解．
(3)运动时间的确定：t＝36α0°T(可知，α 越大，粒子在磁场中运
动时间越长)．
[典例赏析]——析典题 学通法 [例 2] (2019·全国Ⅰ，24T)如图，在直角三角形 OPN 区域内存 在匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向外．一带正电 的粒子从静止开始经电压 U 加速后，沿平行于 x 轴的方向射入磁场； 一段时间后，该粒子在 OP 边上某点以垂直于 x 轴的方向射出．已知 O 点为坐标原点，N 点在 y 轴上，OP 与 x 轴的夹角为 30°，粒子进 入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为 d，不计重力．求
Ⅰ卷 19T 安培力 科学思维 磁场的叠加．(2)带电粒子在
Ⅱ卷 18T 洛伦兹力 科学思维 匀强磁场中的匀速圆周运动
Ⅱ卷 21T 安培力 科学思维 (常涉及临界问题、多解问题)
分析粒子在电场和磁场中的
2017
运动，画出运动轨迹，根据
磁感应强
Ⅲ卷 18T
物理观念 几何关系结合动能定理．牛
度
顿运动定律解题是今后高考
第一部分专题三第七讲
例2
专题三 电场与磁场
图7－3
栏目 导引
专题三 电场与磁场
【解析】 设经高电压加速后电子的速度为 v0， 则 1 2 qU0＝ mv0－0 2 U 偏转电极间的场强为 E＝ d 电子在偏转电极间做匀加速运动，则：qE＝ma L 电子通过每个偏转电极的时间，则 t1＝ v0
栏目 导引
专题三 电场与磁场
例1 (2011年高考山东卷)如图7－1所示，在两等
量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂
线，a、b、c 三点所在直线平行于两电荷的连线，
且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两
电荷的连线上．以下判断正确的是(
)
栏目 导引
专题三 电场与磁场
图7－1
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专题三 电场与磁场
A．b点场强大于d点场强 B．b点场强小于d点场强
力的大小
栏目 导引
专题三 电场与磁场
名称 项目
电场力
安培力 左手定则： F安与I垂直， 与B垂直．F安 总垂直于I与 B决定的平面
洛伦兹力 左手定则： F洛与v垂直， 与B垂直．F洛 总垂直于v与 B决定的平面
正电荷：与 电场强度方 向一致 力的方向 负电荷：与 电场强度方 向相反
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专题三 电场与磁场
电子离开偏转电极时侧向速度 vx＝at1，vy＝at1 1 2 1 2 电子离开偏转电极时的偏转距离 x1＝ at1，y1＝ at1 2 2 如图 7－4 所示， 设电子打在荧光屏上位置为(x、 y)， 则
图7－4
栏目 导引
专题三 电场与磁场
L L ＋s ＋L＋s 2 2 x y ＝ ， ＝ L L x1 y1 2 2 LU L LU 3L 解得：x＝ ( ＋s)，y＝ ( ＋s)． 2dU0 2 2dU0 2
二轮复习专题三第二讲带电粒子在电场磁场中的运动学案
专题三第二讲 带电粒子在电场、磁场中的运动1．(2020·浙江7月选考)如图所示，一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子以速度v 0从MN 连线上的P 点水平向右射入大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中。
已知MN 与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达MN 连线上的某点时( )A ．所用时间为m v 0qEB ．速度大小为3v 0C ．与P 点的距离为22m v 02qED ．速度方向与竖直方向的夹角为30°解析：C 粒子从P 点垂直电场方向出发到达MN 连线上某点时，由几何知识得沿水平方向和竖直方向的位移大小相等，即v 0t ＝12at 2，其中a ＝Eq m ，联立解得t ＝2m v 0qE ，A 项错误；粒子在MN 连线上某点时，粒子沿电场方向的速度v ＝at ＝2v 0，所以合速度大小v ＝(2v 0)2＋v 02＝5v 0，B 项错误；该点到P 点的距离s ＝2x ＝2v 0t ＝22m v 02qE ，C 项正确；由平行四边形定则可知，在该点速度方向与竖直方向夹角的正切值tan θ＝v 02v 0＝12，则θ≠30°，D 项错误。
2．(2021·河北高考)如图，距离为d 的两平行金属板P 、Q 之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B 1，一束速度大小为v 的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L 的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 2，导轨平面与水平面夹角为θ，两导轨分别与P 、Q 相连，质量为m 、电阻为R 的金属棒ab 垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g ，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是( )A ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v ＝mgR sin θB 1B 2Ld B ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v ＝mgR sin θB 1B 2LdC ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，v ＝mgR tan θB 1B 2LdD ．导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，v ＝mgR tan θB 1B 2Ld解析：B 等离子体垂直于磁场喷入板间时，根据左手定则可得等离子体中的正离子向金属板Q 偏转，负离子向金属板P 偏转，所以金属板Q 带正电荷，金属板P 带负电荷，则电流方向由金属棒a 端流向b 端。
第三专题带电粒子在电场和磁场中的运动
心,如图甲所示.
②若已知做圆周运动的粒子通过某两个具体 位置的速度方向,可在两位置上分别作两速度 的垂线,两垂线的交点为圆轨迹的圆心,如图 乙所示.
专题导航
热点、重点、难点 ③若已知做圆周运动的粒子通过某一具体位 解题精要 置的速度方向及圆轨迹半径R,可在该位置上
作速度的垂线,垂线上距该位置R处的点为圆 轨迹的圆心(利用左手定则判断圆心在已知位 置的哪一侧),如图丙所示.
②若选用能量守恒定律,则分清带电体在运动 中共有多少种能量参与转化,哪些能量是增加
专题导航
热点、重点、难点 的,哪些能量是减少的,表达式有两种.
解题精要
a.初状态和末状态的能量相等,即E初=E末.
b.一种形式的能量增加必然引起另一种形式 的能量减少,即E增=E减.这种方法不仅适用于匀 变速运动,对非匀变速运动(非匀强电场)也同 样适用.
解题精要
④运动的重复性形成多解
带电粒子在部分是电场、部分是磁场的空间 中运动时往往运动具有往复性,因而形成多 解.
(6)带电粒子在有界磁场中运动的极值问题.
专题导航 刚好穿出或刚好不穿出磁场边界的条件通常 热点、重点、难点 是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切.
解题精要
此外,还可利用两种动态圆模型分析求解带电
专题导航 热点、重点、难点 解题精要
带电粒子在电场、磁场以及复合场(组合场)
中的运动是高中物理中的重点内容,这类问题
专题导航
热点、重点、难点 对考生的空间想象能力、分析综合能力、应
解题精要
用数学知识处理物理问题的能力都有较高的
要求,是考查考生多种能力的良好载体,是历
年高考的热点.近三年高考试题中每年都会涉
解题精要
最新专题三电场和磁场
二轮专题复习
变式训练：若该正电粒子重力不能忽略，粒子被加速后以 速度V垂直PQ边界进入上方电场，上方电场无边界，且
满足mg 3qE，试讨论粒子在上方电场中的运动情况， 4
并求最小速度。
Vmin 4V 5
方向与水平方向成530角
V
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
若该粒子重力不能忽略，粒子被加速后以速度V垂直 PQ边界进入上方电场的光滑半圆形轨道bc，轨
在匀强电场中，当 v0 与 E 方向垂直时，带电粒子的运动
为类平抛运动。
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
(1)沿v0方向的匀速直线运动x＝v0t。 (2)垂直于 v0 方向的匀加速直线运动。 加速度 a＝qmE＝mqUd 偏转位移：y＝12at2＝2qmUd(vx0)2―x＝―→L y＝2qmUdLv202 偏转角：tan φ＝vvy0＝mqdUvx02―x＝―→L tan φ＝mqdUvL02。
E＝ 3×103 N/C＝1.73×103 N/C.
【答案】(1)104 m/s (2)1.73×103 N/C
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
总结归纳
一、基础知识要记牢 1．加速 (1)匀强电场中，v0 与 E 平行时，可用牛顿第二定律 和运动学公式求解。 (2)非匀强电场中，用功能关系求解 qU＝12mv2－12mv02。 2．偏转
道半径为R，上方电场无边界，且满足 mg 43qE，
求：能使粒子沿着半圆形轨道由b到c的V的最小值。
R
V b
c
专题三 电场和磁场
结束语
谢谢大家聆听！！！
14
二轮专题复习
专题三 电场和磁场
二轮专题复习
物理专题三带电粒子在复合场(电场磁场)中的运动解读
物理专题三 带电粒子在复合场(电场磁场)中的运动解决这类问题时一定要重视画示意图的重要作用。
⑴带电粒子在匀强电场中做类平抛运动。
这类题的解题关键是画出示意图，要点是末速度的反向延长线跟初速度延长线的交点在水平位移的中点。
⑵带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
这类题的解题关键是画好示意图，画示意图的要点是找圆心、找半径和用对称。
例1 右图是示波管内部构造示意图。
竖直偏转电极的板长为l =4cm ，板间距离为d =1cm ，板右端到荧光屏L =18cm ，（本题不研究水平偏转）。
电子沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v 0=1.6×107m/s ，电子电荷e =1.6×10-19C ，质量为0.91×10-30kg 。
为了使电子束不会打在偏转电极的极板上，加在偏转电极上的电压不能超过多少？电子打在荧光屏上的点偏离中心点O 的最大距离是多少？[解：设电子刚好打在偏转极板右端时对应的电压为U ，根据侧移公式不难求出U (当时对应的侧移恰好为d /2)：2212⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=v l dm Ue d ，得U =91V ；然后由图中相似形对应边成比例可以求得最大偏离量h =5cm 。
]例2 如图甲所示，在真空中，足够大的平行金属板M 、N 相距为d ，水平放置。
它们的中心有小孔A 、B ，A 、B 及O 在同一条竖直线上，两板的左端连有如图所示的电路，交流电源的内阻忽略不计，电动势为U ，U 的方向如图甲所示，U 随时间变化如图乙所示，它的峰值为ε。
今将S 接b 一段足够长时间后又断开，并在A 孔正上方距A 为h （已知d h <）的O 点释放一个带电微粒P ，P 在AB 之间刚好做匀速运动，再将S 接到a 后让P 从O 点自由下落，在t=0时刻刚好进入A 孔，为了使P 一直向下运动，求h 与T 的关系式？[解析：当S 接b 一段足够长的时间后又断开，而带电微粒进入A 孔后刚好做匀速运动，说明它受到的重力与电场力相等，有d q mg ε= 若将S 接a 后，刚从t=0开始，M 、N 两板间的电压为，2ε，故带电粒子进入电场后，所受到的电场力为mg d q F 22==ε，也就是以大小为g 、方向向上的加速度作减速运动。
高考物理二轮复习 专题三 电场和磁场 第2讲 磁场 带电粒子在磁场中的运动课件
12/9/2021
第十二页，共五十七页。
-13-
1
2
3
解析 由题意知,BⅠ=kBⅡ,由
4
r= 知,选项
A 正确;
1
知,aⅡ= aⅠ,故选项 B 错误;
Ⅱ
Ⅰ
2π
T=
得
= =k,即 TⅡ=kTⅠ,故选项
Ⅰ
Ⅱ
由 a=
由
由
b 点产生的磁感应强度分别为 B2a、B2b,根据安培定则可
知,B1a=B1b,方向均垂直纸面向里;B2a=B2b,B2a 方向垂直纸面向
3
里,B2b 方向垂直纸面向外;根据题意,对 a 点有,B1a+B2a-B0=- 0。对
0
70
0
b 点有,B1b-B2b-B0=- ,联立以上方程解得 B1a=B1b= ,B2a=B2b= ,
第二十一页，共五十七页。
2021/12/9
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考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
3. (多选)(2018湖北十堰调研(diào yán))如图所示,三根通电长直导线A、B、C
互相平行,其横截面积为等腰直角三角形的三个顶点,三根导线中通入的电
流大小相等,且A、C中电流方向垂直于纸面向外,B中电流方向垂直于纸面向
D.导线A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为
1∶ 2
第二十二页，共五十七页。
)
2021/12/9
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考点(kǎo
diǎn)一
考点(kǎo
diǎn)二
解析 利用右手定则可知:A 处的合磁场方向沿 AC 方向,所以 A 所
高考物理二轮复习专题三电场和磁场1电场及带电粒子在电场中的运动ppt课件
[典题例析]——析典题 学通法 [例 2] (2018·全国卷Ⅲ，21T)(多选)如图，一平行板电容器连接 在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒 a、b 所带电荷量大小相 等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极 板距离相等．现同时释放 a、b，它们由静止开始运动．在随后的某 时刻 t，a、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b 间 的相互作用和重力可忽略，下列说法正确的是( )
♦[迁移 2] 静电场中的图像问题 2.(多选)在 x 轴上有两个点电荷 q1、q2，其静电场的电势 φ 在 x 轴上分布如图所示，下列说法正确的有( )
A．q1、q2 带有异种电荷 B．x1 处的电场强度为零 C．负电荷从 x1 移到 x2，电势能减小 D．负电荷从 x1 移到 x2，受到的电场力增大
C.
2Ek0 2qd
B.2Eqkd0
D.
2Ek0 qd
解析：B [根据电荷受力可以知道，粒子在电场中做曲线运动， 如图所示：
当电场足够大时，粒子到达上极板时速度恰好与上极板平行， 如图，将粒子初速度 v0 分解为垂直极板的 vy 和平行极板的 vx，根据 运动的合成与分解，当分速度 vy＝0 时，则粒子的速度正好平行上极 板，则根据运动学公式：－v2y＝－2Emq·d，由于 vy＝v0cos 45°，Ek0 ＝12mv02，联立整理得到：E＝2Eqkd0，故选项 B 正确．]
解析：AC [φ－x 图线的切线斜率表示场强，由图可知从 x1 到 x2 过程中，图线切线斜率变小，到 x2 处斜率为 0，即场强从 x1 到 x2 一直减小，且 E2＝0，电场力 F＝Eq，负电荷从 x1 移动到 x2，受到 的电场力减小，选项 B、D 错误；沿 x 轴方向电势由负到正，故 x 轴上的两个电荷 q1、q2 为异种电荷，选项 A 正确；由图可知 φx1＜φx2， 负电荷由低电势到高电势，电场力做正功，电势能减小，选项 C 正 确．]
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三、电场和磁场 带电粒子的运动
学校 班 姓名 学号 成绩
一．选择题
1．电子与质子速度相同，都从O 点射入匀强磁场区，则图3-1中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质量运动的可能轨迹 （ ）
A ．a 是电子运动轨迹，d 是质子运动轨迹
B ．b 是电子运动轨迹，c 是质子运动轨迹
C ．c 是电子运动轨迹，b 是质子运动轨迹
D ．d 是电子运动轨迹，a 是质子运动轨迹 2．在图3-2中，虚线表示某点电荷Q 所激发电场的等
势面，已知a 、b 两点在同一等势面上，c 、d 两点在另一个等势面上。
甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a 射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb 曲线、acb 曲
线运动。
则 （ ） A ．两粒子所带的电荷符号不同
B ．甲粒子经过c 点时的速度大于乙粒子经过d 点的速度
C ．两个粒子的电势能都是先减小后增大
D ．经过b 点时，两粒子的动能一定相等 3．在图3-3所示的直角坐标系xyz 所在的区域内，存在电场强度为
E 的匀强电场和磁感强度为B 的匀强磁场。
已知从坐标原点O 沿x 轴的正方向射入质子，穿过这区域时未发生偏转。
设重力可忽
略不计，则这区域中的E 和B 的方向可能是 （ ） A ．E 和B 都沿x 轴的正方向 B ．E 和B 都沿x 轴的负方向 C ．E 沿z 轴正方向，B 沿y 轴正方向
D ．
E 沿z 轴正方向，B 沿y 轴负方向
4．三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图3-5所示的初速度v 1、v 2和v 3，经过平板MN 上的小孔O 射入匀强磁场B ，磁场方向垂直纸面向里，整个装置放在真空中，且不计重力。
这三个质子打到平板MN 上的位置到小孔的距离分别为s 1、s 2和s 3，则 （ ）
A ．s 1<s 2<s 3
B ．s 1>s 2>s 3
C ．s 1=s 3>s 2
D ．s 1=s 3<s 2
5．如图3-4所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧中点垂直于电场线以速度v 0射入电场中，恰好能从下板边缘以速度v 1飞出电场。
若其它条件不变，在两板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场，该带电粒子恰能从上板边缘以
速度v 2射出。
不计重力，则 （ ）
图3-1
图3-2
图3-4
v 0 q 图3-3 图3-5
A ．2v 0= v 1+v 2
B ．v 0=2/)(2221v v +
C ．v 0=21v v ⋅
D ．v 0<v 1= v 2
6．如图3-5所示，在真空中，匀强电场E 的方向竖直向下，水平匀强磁场B 垂直纸面向里，三个没滴a 、b 、c 带有等
量同种电荷。
已知a 静止，油滴b 水平向右匀速运动，油滴c 水平向左匀速运动。
三者质量m a 、m b 和m c 相比较 （ ）
A ．m a >m b >m c
B ．m b >m a >m c
C ．m c >m a >m b
D ．m a =m b =m c 二．论述、计算题
7．如图3-6所示，ab 是半径为R 的圆的一条直径，该圆处于匀强电场中，场强大小为E ，方向一定。
在圆周平面内，将一带正电q 的小球从a 点以相同的动能抛出，抛出方向不同时，小球会经过圆周
上不同的点，在这些所有的点中，到达c 点时小球的动能最大。
已知
∠cab =30°，若不计重力和空气阻力，试求：（1）电场方向与ac 间的
夹角θ为多大。
（2）若小球在a 点时初速度方向与电场方向垂直，则
小球恰好落在c 点，那么初动能为多大。
8．如图3-7所示，一带电粒子质量为m 、电量为q ，垂
直于边界进入一个有界的匀强磁场区域，当它飞离磁场区
时，速度方向偏离入射方向θ角。
已知磁场区域的宽度为d ，
磁感强度为B ，方向垂直于纸面向里，不计粒子所受重力。
求：（1）粒子进入磁场时的速度。
（2）粒子穿越磁场所用的
时间。
9．如图3-8
M
点，电容器的电压为U 0。
现将t =0时电容器的电压变为2U 0然后电压在零和2U 0之间交替变化，如图3-8乙所示。
使带电液滴在M 与N 之间做往复运动，设带电液滴未
碰到极板，求：（1）电压变化的周期。
（2）平行板电
容器内场强的最大值。
10．如图3-9甲所示，空间存在着变化的电场和变化的磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面，而E-t 与B-t 图象如图3-9乙所示。
从t=1s 开始，从A 点处每隔2s 射出一相同的重力不计的带电粒子，初速为v 0。
若AB ⊥BC ，且AB=BC=l ，粒子均能在1s 内从A 点运动到
C 点，求：（1）E 0与B 0之比值。
（2）1s 射出的粒子和3s 射出的粒子由A 点运动到C 点，所经历的时间t 1和t 3之比值。
图3-5
a b 图3-6 图3-9
乙 E B
甲 甲 乙 0 2U 图3-7
专题三 电场和磁场 带电粒子运动
1. C 。
2. AB 。
3. ABC 。
4. D 。
5. B 。
6. C 。
7.（1）电场方向与ac 夹角30°，（2）初动能为EqR/8。
8. DqB/（m sin θ），θm/（qB ）。
9. 4t 0，2U 0/（gt 02）。
10. 2v 0，π/2。
18. 当v=qB mg θcos 时，有a m =g sin θ；当a=0时，有v m =qB
mg μθμθ)cos (sin +。