高考二轮三轮总复习专题学案课件第3单元-电场和磁场专题(浙江专用)
(浙江专用)2019版高考物理大二轮复习专题三电场与磁场11带电粒子在磁场中的运动 精品优选公开课件
(3)B>B0,全部收集到离子时的最小半径为R1,如图2,有
2R1cos 37°=L 得 B1=������������������������1=1.6B0
当B0≤B≤1.6B0时,有n1=n0
B>1.6B0,恰好收集不到离子时的半径为R2,有
R2=0.5L
得B2=2B0
当1.6B0<B≤2B0时,
点垂直于CD边界回到电场区域,并恰能返回O点。已知OP间距离
为d,粒子质量为m,电荷量为q,电场强度大小E=
������������02 ������������
,粒子重力不计。
试求:
(1)粒子从M点飞离CD边界时的速度;
(2)P、N两点间的距离;
(3)磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径。
答案: (1) 2v0,方向与水平方向夹角为 45° (2)���4���
比较可知������2
������1
=
������������0 ������0
=
������
得 k=4396
(3)若将径向电场沿水平方向向右移动,使得 O1 点与磁场圆
心
O
重合,当两极间电势差
U=2356U0,粒子
3 2
X
在磁场中运动的半径
满足������3
������1
=
������������0 ������0
解析:(1)P
点收集到的粒子
3
2X
可以打到金属板的
D
点
则在磁场中运动的半径为 r1=34R
设粒子
3
2X
进入磁场的速度为
v1
由动能定理得 U0q=12 ������������12-0
浙江版2018版高考物理二轮复习专题三电场和磁场第1讲电场性质和带电粒子在电场中的运动课件
考点二
带电粒子在电场中的直线运动
真题研究
1.(2017· 浙江11月选考· 19)如图7所示，AMB是一条长L＝10 m的绝缘水平 轨道，固定在离水平地面高h＝1.25 m处，A、B为端点，M为中点，轨道 MB处在方向竖直向上、大小E＝5×103 N/C的匀强电场中.一质量m＝0.1 kg、电荷量q＝＋1.3×10－4 C的可视为质点的滑块以初速度v0＝6 m/s在 轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场.已知滑块 与轨道间的动摩擦因数μ＝0.2，g＝10 m/s2.求滑块： (1)到达M点时的速度大小；
答案
7.(2017· 台州市 9 月选考 ) 如图 6 甲所示，一条电场线与 Ox 轴重合，取 O 点 电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示.若在O点由 静止释放一电子，且电子仅受电场力的作用，则 A.电场的方向沿Ox正方向 B.电子沿Ox正方向运动 √ D.电子的电势能将增大 图6
答案
C.电场的场强沿Ox方向增大
1
2
3
4
5
6
7
规律总结
带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法 (1)某点速度方向即为该点轨迹的切线方向； (2)从轨迹的弯曲方向判断受力方向 (轨迹向合外力方向弯曲 )，从而分析 电场方向或电荷的正负； (3)结合轨迹、速度方向与电场力的方向，确定电场力做功的正负，从而 确定电势能、电势和电势差的变化等.
专题三
电场和磁场
第1讲 电场性质和带电粒子在电场中的运动
考点一 电场基本性质的理解
考点二 带电粒子在电场中的直线运动
考点三 带电粒子在电场中的曲线运动
考点一
电场基本性质的理解
真题研究
2020高考物理浙江专用版大二轮课件：专题三 电场与磁场 第7讲
第7讲 带电粒子在复合场中的运动第一部分 专题三 电场与磁场题型1 带电粒子在复合场中运动的应用实例内容索引NEIRONGSUOYIN 题型2 带电粒子在组合场中的运动题型3 带电粒子在叠加场中的运动带电粒子在复合场中运动的应用实例题型11.质谱仪(如图甲)2.回旋加速器(如图乙)3.速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元件一般以单个带电粒子为研究对象，在洛伦兹力和电场力平衡时做匀速直线运动达到稳定状态，从而求出相应的物理量，区别见下表.装置原理图规律速度选择器 若q v0B＝Eq，即v0＝，粒子做匀速直线运动磁流体发电机 等离子体射入，受洛伦兹力偏转，使两极板带正、负电，两极板电压为U时稳定， ＝q v0B，U＝v0Bd电磁流量计霍尔元件 当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差例1 (2019·北京市东城区上学期期末)高能粒子是现代粒子散射实验中的炮弹，加速器是加速粒子的重要工具，是核科学研究的重要平台.质子回旋加速器是利用电场和磁场共同作用，使质子做回旋运动，在运动中通过高频电场反复加速、获得能量的装置.质子回旋加速器的工作原理如图(a)所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速质子( )的质量为m，电荷量为＋q.加在狭缝间的交变电压如图(b)所示，电压的大小为U0、周期T0＝ .为了简化研究，假设有一束质子从M板上A处小孔均匀地飘入狭缝，其初速度视为零.(1)求质子在磁场中的轨迹半径为r(已知)时的动能E k；(2)请你计算质子从飘入狭缝至动能达到E k[问题(1)中的动能]所需要的时间；(不考虑质子间的相互作用，假设质子每次经过狭缝均做加速运动)解析 设质子被加速n次后达到最大动能，则有E k＝nqU0，设在磁场中做圆周运动的周期为T，某时刻质子的速度为v′，半径为r′(3)若用该装置加速氦核( )，需要对偏转磁场或交变电压作出哪些调整？(只需说明调整方法，不需计算)答案 方案一：增大磁感应强度B，使得氦核圆周运动的周期等于上述电场的周期即可.方案二：增大交变电场的周期，使得电场的周期等于氦核圆周运动的周期.解析 氦核的比荷与质子不同，要实现每次通过电场都被加速，需要保证交变电场的周期与磁场中圆周运动的周期相同，粒子在磁场中的圆周运动周期T＝，氦核的比荷大于质子，圆周运动周期比质子的大方案一：增大磁感应强度B，使得氦核圆周运动的周期等于上述电场的周期即可.方案二：增大交变电场的周期，使得电场的周期等于氦核圆周运动的周期.拓展训练1 (2019·山东济南市上学期期末)质谱仪可利用电场和磁场将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用.如图所示，虚线上方有两条半径分别为R和r(R>r)的半圆形边界，分别与虚线相交于A、B、C、D点，圆心均为虚线上的O点，C、D间有一荧光屏.虚线上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B.虚线下方有一电压可调的加速电场，离子源发出的某一正离子由静止开始经电场加速后，从AB的中点垂直进入磁场，离子打在荧光屏上时会被吸收.当加速电压为U时，离子恰能打在荧光屏的中点.不计离子的重力及电、磁场的边缘效应.求：(1)离子的比荷；(2)离子在磁场中运动的时间；(3)能使离子打在荧光屏上的加速电压范围.带电粒子在组合场中的运动题型21.两大偏转对比匀强电场中的“电偏转”匀强磁场中的“磁偏转”力学特征F电为恒力v⊥B时，F＝q v B运动规律类平抛运动(合成与分解)匀速圆周运动(v⊥B) 偏转情况动能是否变化动能发生变化动能不变2.思维流程答案 0.4 m 解得半径R＝0.2 m，粒子在磁场中运动时，到x轴的最大距离y m＝2R＝0.4 m(2)连续两次通过电场边界MN所需的时间；解析 如图甲所示，时间内做匀速圆周运动至A点，接着沿－y方向做匀速直线运动直至电场边界C点，进入电场后做匀减速运动至D点，接下来，粒子沿＋y轴方向匀速运动至A所需时间仍为t1，磁场刚好恢复，粒子将在洛伦兹力的作用下从A做匀速圆周运动，再经×10－5 s时间，粒子将运动到F点，此后将重复前面的运动过程.所以粒子连续通过电场边界MN有两种可能：(3)最终打在挡板上的位置到电场边界MN的垂直距离.解析 由(2)可知，粒子每完成一次周期性的运动，将向－x方向平移2R(即图甲中所示从P点移到F点)，＝1.1 m＝5.5R，故粒子打在挡板前的一次运动如图乙所示，其中I是粒子开始做圆周运动的起点，J是粒子打在挡板上的位置，K是最后一段圆周运动的圆心，Q是I点与K点连线与y轴的交点.拓展训练2 电子对湮灭是指电子e－和正电子e＋碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正电子湮灭能谱学(PAS)的物理基础.如图所示，在平面直角坐标系xOy上，P点在x轴上，且OP＝2L，Q点在负y轴上某处.在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与x、y轴分别相切于A、C两点，OA＝L，在第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出)，未知矩形区域和圆形区域内有完全相同的的电匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向里.一束速度大小为v子束从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点射入电场，最后从P点射出电场区域；另一束速度大小为v0的正电子束从Q点沿与y轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知矩形区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与从P点射出的电子束正碰发生湮灭，即相碰时两束粒子速度方向相反.已知正、负电子质量均为m、电荷量均为e，正、负电子的重力不计.求：(1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E的大小；解析 电子束从A点沿y轴正方向射入，经过C点，由题意可得电子在磁场中运动的轨迹半径R＝L.电子在电场中做类平抛运动，得2L＝v0t1，(2)电子从A点运动到P点所用时间；电子在磁场中运动了四分之一圆周，则(3)Q点纵坐标及未知矩形磁场区域的最小面积S.未知矩形磁场区域的最小面积(如图所示)为带电粒子在叠加场中的运动题型31.解题规范(1)叠加场的组成特点：电场、磁场、重力场两两叠加，或者三者叠加.(2)受力分析：正确分析带电粒子的受力情况，包括场力、弹力和摩擦力.(3)运动分析：匀速直线运动、匀速圆周运动、匀变速直线运动、类平抛运动、非匀变速曲线运动.(4)选规律，列方程：应用运动学公式、牛顿运动定律和功能关系.2.灵活选择运动规律(1)若只有两个场且正交，合力为零，则表现为匀速直线运动或静止状态.例如电场与磁场中满足qE＝q v B；重力场与磁场中满足mg＝q v B；重力场与电场中满足mg＝qE.(2)三场共存时，若合力为零，则粒子做匀速直线运动；若粒子做匀速圆周运动，则有mg＝qE，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即q v B＝ .(3)当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解.例3 (2019·河南省九师联盟质检)如图所示，竖直平面内有一直角坐标系xOy，x轴沿水平方向.第二、三象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，与x轴成θ＝30°角的绝缘细杆固定在二、三象限；第四象限同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直于坐标平面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的带电小球a穿在细杆上沿细杆匀速下滑，在N点脱离细杆后恰能沿圆周轨道运动到x轴上的A点，且空气阻力忽略不计.求：(1)带电小球的电性及电场强度的大小E；解析 由带电小球a在第三象限内做匀速圆周运动可得，(2)第二、三象限内磁场的磁感应强度大小B1；解析 带电小球a从N点运动到Q点的过程中，带电小球a在杆上匀速运动时，由平衡条件有mg sin θ＝μ(q v B1－mg cos θ)(3)当带电小球a刚离开N点时，从y轴正半轴距原点O为h＝的P点(图中未画出)以某一初速度水平向右平抛一个不带电的绝缘小球b，b球刚好运动到x轴时与向上运动的a球相碰，则b球的初速度为多大？联立解得n＝1拓展训练3 (2019·山东德州市上学期期末)如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，两板间存在场强为E的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度为B匀强磁场.现有大量带电粒子沿中线OO′射入，所有粒子都恰好沿OO′做(1)求下极板上N、P两点间的距离；仅将MN 右侧磁场去掉，粒子在MN右侧的匀强电场中做类平抛运动，解析 粒子自O 点射入后沿OO ′做匀速直线运动，qE ＝q v B垂直于电场方向：x ＝vt的粒子也恰好自P点离开，求这种粒子的比荷.解析 仅将虚线MN右侧的电场去掉，粒子在MN右侧的匀强磁场中做匀速圆周运动，设经过P点的粒子的比荷为，其做匀速圆周运动的半径为R，。
高三物理二轮复习专题课件精编：专题三 第2课时 电场和磁场中的曲线运动 (36页)
热点题型例析
专题二 第1课时
以题说法
本 课 时 栏 目 开 关
解图象类问题的关键在于将图象与物理过程对应
起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运 动过程进行分析，从而解决问题．
热点题型例析
专题二 第1课时
(2013· 四川· 6)甲、乙两物体在 t＝0 时刻经过同一
位置沿 x 轴运动，其 v－t 图象如图 2 所示，则
知识方法聚焦
专题二 第1课时
第1课时
动力学观点在力学中的应用
本 课 时 1．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是： 物体所受合 栏 目 力为恒力，且与速度方向共线 ． 开 关
知识方法聚焦
专题二 第1课时
2．匀变速直线运动的基本规律为 速度公式：v＝ v0＋at 1 2 v0t＋2at 位移公式：x＝
以题说法
解决此类问题必须熟练掌握运动学的基本规律和
推论(即五个关系式)．对于匀减速直线运动还要会灵活运用逆 向思维法．对于追及相遇问题要能分别清晰地分析两物体的运 动过程，能找出空间和时间的关系等．
热点题型例析
专题二 第1课时
一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减
速直线运动，最后停下来，若此物体在最初 5 s 内通过的路程 与最后 5 s 通过的路程之比为 9∶5，求此物体一共运动了多少 时间？
答案 7 s
热点题型例析
题型 4 例4
专题二 第1课时
应用动力学方法分析传送带问题 1 (16 分)如图 5 所示， 竖直固定的 光滑圆弧轨道 AB 半径 4
R＝1.25 m,BC 为水平传送带与 a、b 两驱动轮的切点,AB 与
本 课 时 栏 目 开 关
BC 水平相切于 B 点 ( 未连接 , 圆弧轨道不影响传送带运 动)．一质量为 m＝3 kg 的小滑块，从 A 点由静止滑下，当 传送带静止时，滑块恰好能滑到 C 点．已知 a、b 两轮半径 均为 r＝0.4 m 且两轮与传送带间不打滑， 滑块与传送带间的 动摩擦因数 μ＝0.1，取 g＝10 m/s2.问：
2020高考物理浙江专用版大二轮 课件讲义 专题三 电场与磁场 第7讲
第7讲 带电粒子在复合场中的运动1．质谱仪(如图甲)原理：粒子由静止被加速电场加速，qU ＝12m v 2.粒子在磁场中做匀速圆周运动，有q v B ＝m v 2r .由以上两式可得r ＝1B 2mU q ，m ＝qr 2B 22U ，q m ＝2UB 2r2. 2．回旋加速器(如图乙)原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速，经磁场回旋，由q v B ＝m v 2r ，得E km ＝q 2B 2r 22m ，可见同种粒子获得的最大动能由磁感应强度B 和D 形盒半径r 决定，与加速电压无关．3．速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计和霍尔元件一般以单个带电粒子为研究对象，在洛伦兹力和电场力平衡时做匀速直线运动达到稳定状态，从而求出相应的物理量，区别见下表．例1 (2019·北京市东城区上学期期末)高能粒子是现代粒子散射实验中的炮弹，加速器是加速粒子的重要工具，是核科学研究的重要平台．质子回旋加速器是利用电场和磁场共同作用，使质子做回旋运动，在运动中通过高频电场反复加速、获得能量的装置．质子回旋加速器的工作原理如图(a)所示，置于真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间狭缝的间距为d ，磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直，被加速质子(11H)的质量为m ，电荷量为＋q .加在狭缝间的交变电压如图(b)所示，电压的大小为U 0、周期T 0＝2πmqB.为了简化研究，假设有一束质子从M 板上A 处小孔均匀地飘入狭缝，其初速度视为零．(1)求质子在磁场中的轨迹半径为r (已知)时的动能E k ；(2)请你计算质子从飘入狭缝至动能达到E k [问题(1)中的动能]所需要的时间；(不考虑质子间的相互作用，假设质子每次经过狭缝均做加速运动)(3)若用该装置加速氦核(42He)，需要对偏转磁场或交变电压作出哪些调整？(只需说明调整方法，不需计算)答案 (1)q 2B 2r 22m (2)πBr 2＋2Brd 2U 0－πm qB(3)方案一：增大磁感应强度B ，使得氦核圆周运动的周期等于上述电场的周期即可． 方案二：增大交变电场的周期，使得电场的周期等于氦核圆周运动的周期． 解析 (1)洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有：q v B ＝m v 2r质子的动能为E k ＝12m v 2，解得E k ＝q 2B 2r 22m；(2)设质子被加速n 次后达到最大动能，则有E k ＝nqU 0， 解得：n ＝B 2r 2q2mU 0质子在狭缝间做匀加速运动，加速度为a ＝qU 0md设n 次经过狭缝的总时间为t 1，根据运动学公式有：nd ＝12t 12设在磁场中做圆周运动的周期为T ，某时刻质子的速度为v ′，半径为r ′ 则q v ′B ＝m v ′2r ′，T ＝2πr ′v ′＝2πmBq ，由t 总＝(n －1)·T2＋t 1解得：t 总＝(B 2r 2q 2mU 0－1)·πm Bq ＋Brd U 0＝πBr 2＋2Brd 2U 0－πmqB；(3)氦核的比荷与质子不同，要实现每次通过电场都被加速，需要保证交变电场的周期与磁场中圆周运动的周期相同，粒子在磁场中的圆周运动周期T ＝2πmqB，氦核的比荷大于质子，圆周运动周期比质子的大方案一：增大磁感应强度B ，使得氦核圆周运动的周期等于上述电场的周期即可． 方案二：增大交变电场的周期，使得电场的周期等于氦核圆周运动的周期．拓展训练1 (2019·山东济南市上学期期末)质谱仪可利用电场和磁场将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用．如图所示，虚线上方有两条半径分别为R 和r (R >r )的半圆形边界，分别与虚线相交于A 、B 、C 、D 点，圆心均为虚线上的O 点，C 、D 间有一荧光屏．虚线上方区域处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B .虚线下方有一电压可调的加速电场，离子源发出的某一正离子由静止开始经电场加速后，从AB 的中点垂直进入磁场，离子打在荧光屏上时会被吸收．当加速电压为U 时，离子恰能打在荧光屏的中点．不计离子的重力及电、磁场的边缘效应．求：(1)离子的比荷；(2)离子在磁场中运动的时间；(3)能使离子打在荧光屏上的加速电压范围． 答案 (1)8UB 2(R ＋r )2 (2)πB (R ＋r )28U(3)U (R ＋3r )24(R ＋r )2≤U ′≤U (3R ＋r )24(R ＋r )2解析 (1)离子甲的轨迹半径r 0＝R ＋r 2由匀速圆周运动规律得q v B ＝m v 2r 0在电场中加速，有qU ＝12m v 2解得：q m ＝2U B 2r 02＝8UB 2(R ＋r )2(2)离子在磁场中运动的周期为T ＝2πmqB在磁场中运动的时间t ＝T2解得：t ＝πB (R ＋r )28U(3)由(1)中关系，知加速电压和离子轨迹半径之间的关系为U ′＝4U(R ＋r )2r ′2 若离子恰好打在荧光屏上的C 点，轨迹半径r C ＝R ＋3r4U C ＝qB 2r C 22m ＝U (R ＋3r )24(R ＋r )2若离子恰好打在荧光屏上的D 点，轨迹半径r D ＝3R ＋r 4U D ＝qB 2r D 22m ＝U (3R ＋r )24(R ＋r )2 即离子能打在荧光屏上的加速电压范围：U (R ＋3r )24(R ＋r )2≤U ′≤U (3R ＋r )24(R ＋r )2.1．两大偏转对比2.思维流程例2 (2019·宁波市 “十校联考”)如图(a)所示，在y ≥0的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图(b)所示；与x 轴平行的虚线MN 下方有沿＋y 方向的匀强电场，电场强度E ＝8π×103 N/C.在y 轴上放置一足够大的挡板．t ＝0时刻，一个带正电粒子从P 点以v ＝2×104 m/s 的速度沿＋x 方向射入磁场．已知电场边界MN 到x 轴的距离为π－210 m ，P 点到坐标原点O 的距离为1.1 m ，粒子的比荷q m ＝106 C/kg ，不计粒子的重力．求粒子：(1)在磁场中运动时距x 轴的最大距离； (2)连续两次通过电场边界MN 所需的时间；(3)最终打在挡板上的位置到电场边界MN 的垂直距离． 答案 (1)0.4 m (2)π2×10－5 s 4π×10－5 s(3)π＋310m解析 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，有q v B ＝m v 2R解得半径R ＝0.2 m ，粒子在磁场中运动时，到x 轴的最大距离y m ＝2R ＝0.4 m(2)如图甲所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝2πR v ＝2π×0.22×104 s ＝2π×10－5 s 由磁场变化规律可知，它在0～3π2×10－5 s(即0～34T )时间内做匀速圆周运动至A 点，接着沿－y 方向做匀速直线运动直至电场边界C 点， 用时t 1＝R ＋y 0v ＝π2×10－5 s ＝T4进入电场后做匀减速运动至D 点，由牛顿第二定律得粒子的加速度：a ＝qE m ＝8π×109 m/s 2粒子从C 点减速至D 点再反向加速至C 所需的时间t 2＝2v a ＝2×2×1048π×109 s ＝π2×10－5 s ＝T4接下来，粒子沿＋y 轴方向匀速运动至A 所需时间仍为t 1，磁场刚好恢复，粒子将在洛伦兹力的作用下从A 做匀速圆周运动，再经3π2×10－5 s 时间，粒子将运动到F 点，此后将重复前面的运动过程．所以粒子连续通过电场边界MN 有两种可能：第一种可能是，由C 点先沿－y 方向到D 再返回经过C ，所需时间为t ＝t 2＝π2×10－5 s第二种可能是，由C 点先沿＋y 方向运动至A 点开始做匀速圆周运动一圈半后，从G 点沿－y 方向做匀速直线运动至MN ，所需时间为t ′＝T 4＋3T 2＋T4＝2T ＝4π×10－5 s(3)由(2)可知，粒子每完成一次周期性的运动，将向－x 方向平移2R (即图甲中所示从P 点移到F 点)，OP ＝1.1 m ＝5.5R ，故粒子打在挡板前的一次运动如图乙所示，其中I 是粒子开始做圆周运动的起点，J 是粒子打在挡板上的位置，K 是最后一段圆周运动的圆心，Q 是I 点与K 点连线与y 轴的交点．由题意知，QI ＝OP －5R ＝0.1 m KQ ＝R －QI ＝0.1 m ＝R2，则JQ ＝R 2－(KQ )2＝32R J 点到电场边界MN 的距离为32R ＋R ＋π－210 m ＝π＋310m. 拓展训练2 电子对湮灭是指电子e －和正电子e ＋碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正电子湮灭能谱学(PAS)的物理基础．如图所示，在平面直角坐标系xOy 上，P 点在x 轴上，且OP ＝2L ，Q 点在负y 轴上某处．在第Ⅰ象限内有平行于y 轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与x 、y 轴分别相切于A 、C 两点，OA ＝L ，在第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出)，未知矩形区域和圆形区域内有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面向里．一束速度大小为v 0的电子束从A 点沿y 轴正方向射入磁场，经C 点射入电场，最后从P 点射出电场区域；另一束速度大小为2v 0的正电子束从Q 点沿与y 轴正向成45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知矩形区域，离开磁场时正好到达P 点，且恰好与从P 点射出的电子束正碰发生湮灭，即相碰时两束粒子速度方向相反．已知正、负电子质量均为m 、电荷量均为e ，正、负电子的重力不计．求：(1)圆形区域内匀强磁场磁感应强度B 的大小和第Ⅰ象限内匀强电场的场强E 的大小； (2)电子从A 点运动到P 点所用时间；(3)Q 点纵坐标及未知矩形磁场区域的最小面积S . 答案 (1)m v 0eL m v 022eL (2)(4＋π)L2v 0(3)－4L 2(2－1)L 2解析 (1)电子束从A 点沿y 轴正方向射入，经过C 点，由题意可得电子在磁场中运动的轨迹半径R ＝L .又e v 0B ＝m v 02R ，解得B ＝m v 0eL.电子在电场中做类平抛运动，得2L ＝v 0t 1，又L ＝12at 12a ＝eEm ，解得E ＝m v 022eL .(2)在磁场中运动的周期T ＝2πR v 0＝2πLv 0， 电子在磁场中运动了四分之一圆周，则 t 2＝14T ＝πL2v 0在电场中运动时间t 1＝2Lv 0，故从A 到P 的时间t ＝t 1＋t 2＝(4＋π)L 2v 0(3)速度为2v 0的正电子在磁场中运动的半径 R 2＝m ·2v 0eB＝2L ，故Q 点的纵坐标y ＝－(2R 2＋2Ltan 45°)＝－4L ， 未知矩形磁场区域的最小面积(如图所示)为 S ＝2L (2－1)L ＝2(2－1)L 21．解题规范(1)叠加场的组成特点：电场、磁场、重力场两两叠加，或者三者叠加． (2)受力分析：正确分析带电粒子的受力情况，包括场力、弹力和摩擦力．(3)运动分析：匀速直线运动、匀速圆周运动、匀变速直线运动、类平抛运动、非匀变速曲线运动．(4)选规律，列方程：应用运动学公式、牛顿运动定律和功能关系． 2．灵活选择运动规律(1)若只有两个场且正交，合力为零，则表现为匀速直线运动或静止状态．例如电场与磁场中满足qE ＝q v B ；重力场与磁场中满足mg ＝q v B ；重力场与电场中满足mg ＝qE .(2)三场共存时，若合力为零，则粒子做匀速直线运动；若粒子做匀速圆周运动，则有mg ＝qE ，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，即q v B ＝m v 2r.(3)当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解．例3 (2019·河南省九师联盟质检)如图所示，竖直平面内有一直角坐标系xOy ，x 轴沿水平方向．第二、三象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，与x 轴成θ＝30°角的绝缘细杆固定在二、三象限；第四象限同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直于坐标平面向里磁感应强度大小为B 的匀强磁场，一质量为m ，电荷量为q 的带电小球a 穿在细杆上沿细杆匀速下滑，在N 点脱离细杆后恰能沿圆周轨道运动到x 轴上的A 点，且速度方向垂直于x 轴．已知A 点到坐标原点O 的距离为32l ，小球a 与绝缘细杆的动摩擦因数μ＝34；qB m ＝5πg6l，重力加速度为g ，空气阻力忽略不计．求：(1)带电小球的电性及电场强度的大小E ； (2)第二、三象限内磁场的磁感应强度大小B 1；(3)当带电小球a 刚离开N 点时，从y 轴正半轴距原点O 为h ＝20πl3的P 点(图中未画出)以某一初速度水平向右平抛一个不带电的绝缘小球b ，b 球刚好运动到x 轴时与向上运动的a 球相碰，则b 球的初速度为多大？ 答案 (1)带正电mg q (2)7mqg10πl(3)147gl160π解析 (1)由带电小球a 在第三象限内做匀速圆周运动可得，带电小球a 带正电，且mg ＝qE ， 解得E ＝mg q(2)带电小球a 从N 点运动到Q 点的过程中，设运动半径为R ，有：q v B ＝m v 2R由几何关系有R ＋R sin θ＝32l联立解得v ＝qlBm ＝5πgl6带电小球a 在杆上匀速运动时，由平衡条件有 mg sin θ＝μ(q v B 1－mg cos θ) 解得B 1＝7mqg 10πl(3)带电小球a 在第四象限内做匀速圆周运动的周期T ＝2πRv ＝24πl5g带电小球a 第一次在第一象限竖直方向上下运动的总时间为t 0＝2vg ＝10πl3g绝缘小球b 平抛运动至x 轴上的时间为t ＝2h g＝210πl3g两球相碰有t ＝T 3＋n (t 0＋T2)联立解得n ＝1设绝缘小球b 平抛的初速度为v 0，则72l ＝v 0t解得v 0＝147gl160π. 拓展训练3 (2019·山东德州市上学期期末)如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，两板间存在场强为 E 的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度为 B 匀强磁场．现有大量带电粒子沿中线 OO ′ 射入，所有粒子都恰好沿 OO ′ 做直线运动．若仅将与极板垂直的虚线 MN 右侧的磁场去掉，则其中比荷为q m 的粒子恰好自下极板的右边缘P 点离开电容器．已知电容器两板间的距离为3mEqB2，带电粒子的重力不计．(1)求下极板上 N 、P 两点间的距离；(2)若仅将虚线 MN 右侧的电场去掉，保留磁场，另一种比荷的粒子也恰好自P 点离开，求这种粒子的比荷． 答案 (1)3mE qB 2 (2)4q7m解析 (1)粒子自 O 点射入后沿OO ′做匀速直线运动， qE ＝q v B粒子过 MN 时的速度大小v ＝EB仅将MN 右侧磁场去掉，粒子在MN 右侧的匀强电场中做类平抛运动， 沿电场方向：3mE 2qB 2＝qE 2m t 2垂直于电场方向：x ＝v t由以上各式计算得出下极板上N 、 P 两点间的距离x ＝3mEqB 2(2)仅将虚线MN 右侧的电场去掉，粒子在MN 右侧的匀强磁场中做匀速圆周运动，设经过P 点的粒子的比荷为q ′m ′，其做匀速圆周运动的半径为R ，由几何关系得：R 2＝x 2＋(R －3mE 2qB 2)2解得R ＝7mE4qB 2又q ′v B ＝m ′v 2R得比荷q ′m ′＝4q7m.专题强化练1.(2019·福建厦门市第一次质量检查)如图所示，abcd 是竖直平面内一边长为L 的正方形区域，区域边界以及区域内有竖直向上的匀强电场，场强为E ，在△abc 边界以及内侧还存在垂直正方形平面、水平向里的匀强磁场，磁感强度为B ；一个质量为m 的带电小球以某速度从a 点沿着ab 方向进入该正方形区域，做匀速圆周运动并恰好从c 点离开，已知重力加速度为g .求：(1)小球的带电荷量并判断电性；(2)从a 点进入到从c 点离开这段时间内小球的平均速度的大小和方向；(3)若仅调整小球从a 点进入的速度大小，其他条件不变，小球最终从b 点离开磁场，请定性画出该带电小球从a 点到b 点的运动轨迹(不必计算)．答案 (1)mg E 带正电 (2)22BgLπE方向由a 指向c (3)见解析图解析 (1)小球做匀速圆周运动，则重力与电场力平衡，则小球带正电；qE ＝mg 解得q ＝mgE(2)小球从a 点进入到从c 点离开，则由几何关系可知r ＝L ， 小球的位移大小为s ＝2L ； 因T ＝2πm qB ＝2πE Bg运动时间为t ＝T4则平均速度v ＝s t ＝22BgLπE ，方向由a 指向c .(3)如图所示2．(2019·全国卷Ⅰ·24)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：(1)带电粒子的比荷；(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间．答案 (1)4U B 2d 2 (2)⎝⎛⎭⎫π2＋33Bd 24U解析 (1)设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，加速后的速度大小为v .由动能定理有qU ＝12m v 2①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q v B ＝m v 2r②由几何关系知d ＝2r ③ 联立①②③式得q m ＝4UB 2d2④(2)由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为s ＝πr2＋r tan 30°⑤带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为t ＝sv ⑥联立②④⑤⑥式得t ＝⎝⎛⎭⎫π2＋33Bd 24U⑦ 3．(2019·台州3月一模)如图所示，直角坐标系xOy 中，矩形MNOA 区域分布有沿x 轴正方向的匀强电场，场强大小为E ，三角形AOC 区域分布有垂直纸面向外的匀强磁场，N 、A 分别为x 、y 轴上的两点，ON 、AC 长均为L ，∠AOC ＝30°.在边界NM 上0<y ≤3L 范围内均匀分布着大量相同的带正电粒子，质量为m ，电荷量为q ，它们持续不断地飘入电场并从静止开始加速运动，然后进入磁场．从y 轴上P 点(图中未画出)进入磁场的粒子刚好垂直OC 边界离开磁场．已知OP 长度是OA 的14，不计带电粒子的重力，不考虑带电粒子之间的相互作用，求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)带电粒子在电场和磁场中运动的最长时间； (3)x 轴上有带电粒子通过的区域范围． 答案 (1)436EmqL(2)32Lm Eq ＋π66Lm Eq (3)0<x <32L 解析 (1)由几何关系可知，OP 长为3L 4由题意，经过P 点的粒子速度垂直边界OC ，可知轨迹圆心在O 点，半径为r ＝3L 4① 磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，有q v B ＝m v 2r ②电场中，根据牛顿第二定律，有 a ＝Eq m ③v ＝2aL ④联立①②③④式，可解得B ＝436EmqL(2)从M 点进入的带电粒子在电场和磁场中运动的时间最长，轨迹如图甲所示 在电场中运动的时间t 1＝32L a＝32LmEq在磁场中运动的时间t 2＝23T粒子在磁场中做圆周运动的周期T ＝2πr v ＝π46LmEq所以，带电粒子在电场和磁场中运动的最长时间为 t ＝t 1＋t 2＝32Lm Eq ＋π66LmEq(3)如图乙所示，设粒子从Q 点进入磁场的运动轨迹的圆心为O 1，圆心角为θ，经过边界OC 上的点S 1，然后做匀速直线运动，交x 轴于点S 2，由几何关系 在△OS 1S 2中，∠OS 2S 1＝θ根据正弦定理OS 2sin ∠OS 1S 2＝OS 1sin θ在△O 1OS 1中，根据正弦定理rsin 30°＝OS 1sin (π－θ)可得OS 2sin ∠OS 1S 2＝r sin 30°＝3L2由于0°<∠OS 1S 2<180°，所以0<OS 2<3L2， 即x 轴上有带电粒子通过的区域范围为：0<x <3L 2. 4．(2019·浙南名校联盟高三期末)如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置．在关于y 轴对称间距为2d 的MN 、PQ 边界之间存在两个有界匀强磁场，其中JK (JK 在x 轴上方)下方Ⅰ区域磁场垂直纸面向外，JK 上方Ⅱ区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B .直线加速器1与直线加速器2关于O 点轴对称 ，其中心轴位于x 轴上，且末端刚好与MN 、PQ 的边界对齐；质量为m 、电荷量为e 的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN 、PQ 边界进入磁场．为实现正、负电子在Ⅱ区域的y 轴上实现对心碰撞(速度方向刚好相反)，根据入射速度的变化，可调节JK 边界与x 轴之间的距离h ，不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力．(1)判断哪个直线加速器加速的是正电子；(2)正、负电子同时以相同速度v 1进入磁场，仅经过JK 边界一次，然后在Ⅱ区域发生对心碰撞，试通过计算求出v 1的最小值； (3)正、负电子同时以v 2＝2eBd2m速度进入磁场，求正、负电子在Ⅱ区域y 轴上发生对心碰撞的位置离O 点的距离．答案 (1)直线加速器2 (2)eBd 2m(3)见解析解析 (1)根据左手定则可知，直线加速器2加速的是正电子． (2)如图所示d ＝2R sin θ，R (1－cos θ)＝h或直接得：(d2)2＋(R －h )2＝R 2整理得：R ＝d 28h ＋h2即当d 28h ＝h 2，即h ＝d 2时，R min ＝d 2根据e v 1B ＝m v 12R ，求得：v 1＝eBd 2m(3)当v ＝2eBd 2m ，则R ＝22d ，距离总是满足：Δy ＝2h情况一：h >R ，只有一种情况h ＝R ＋22R ，Δy ＝2d ＋d 情况二：h <R ，(d2n )2＋(R －h )2＝R 2，h ＝R －R 2－(d2n)2，那么Δy ＝2[22d －d 22－(d2n)2]，n ＝1,3,5,7，…，2k －1。
高三物理二轮复习专题三电场和磁场第3讲带电粒子在复合场中的运动课件
粒子在电场中运动的时间 t2＝2av0，解得 t2＝2 qB2m，
故
t＝t1＋t2＝7π＋ m
7π＋8 2m (2) 4qB
3. (2017·天津卷)平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强 磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示．一带负电的粒子从电场中 的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍．粒子从 坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点 到y轴距离相等．不计粒子重力，问：
第一部分
核心专题突破
专题三 电场和磁场
第3讲 带电粒子在复合场中的运动
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2年考情回顾
设问 方式
[例](2017·全国卷Ⅰ，16题) (2017·天津卷，11题) (2017·江苏卷，15 带电粒子在复合场中的运动 题)
(2016·天津卷，11题) (2016·北京卷，22题) (2016·四川卷，11题)
解析 (1)带电粒子运动轨迹如图所示．
由几何关系得 rcos 45°＝h，解得 r＝ 2h. 由牛顿第二定律得 qv0B＝mvr20，
解得 v0＝
2qBh m.
粒子在电场中做匀减速直线运动，则 v20＝2ah， 由牛顿第二定律得 qE＝ma.解得 E＝qBm2h.
(2)粒子在磁场中运动的时间
t1＝58T＋14T＝78T＝74πqmB ，
F，由牛顿第二定律可得 F＝ma，
⑧
又 F＝qE，
⑨
设磁场的磁感应强度大小为 B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，所受
的洛伦兹力提供向心力，有 qvB＝mvR2， ⑩
(浙江专用)高考物理大二轮复习专题三电场与磁场10带电粒子在电场中的运动课件
带电体在电场中的运动的综合问题【典题1】如图Q、A、B为同一竖直平面内的三个点沿竖直方向，二将一质量为加的小球以一定的初动能自0点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点。
使此小球带电，电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场，电场强度方向与△OAB所在平面平行。
现从0点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A 点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从0点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g。
求：(1)无电场时，小球到达A点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向。
7答案:⑴亍(2)学;电场方向与竖直向下的方向的夹角是30。
，斜向右下方6q解析:⑴设小球的初速度为也初动能为瓦0,从0点运动到A点的时间为氏令OA—cl^则OB= | d，根据平抛运动的规律有dsin60°=忖①Jcos60°②乙又Eko=|mv o2®由①②③式得Eko£mgd④设小球到达A点时的动能为E RA,则EkA=Eko+-mgd(§)由④⑤式得譽=扌。
⑥EkO 3⑵加电场后，小球从O 点到A 点和B 点，高度分别降低了£和严， 设电势能分别减小AEpA 和由能量守恒及©式得AEpA=3Eko ・Eko ■如 gd=|Eko ⑦J O设直线OB 上的M 点与A 点等电势，M 与O 点的距离为x,如图，则有MA 为等势线，电场必与其垂线0C 方向平行。
设电场方向与竖直 向下的方向的夹角为％由几何关系可得a=30°⑩即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°,斜向右下方。
设电场在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的。
解得兀强度的大小为E有qEdcos30°=AEpA⑪由④⑦⑪式得2竺。
⑫6q解题技法要善于把电学问题转化为力学问题，建立带电粒子在电场中加速和偏转的模型,能够从带电粒子的受力与运动的关系及功能关系两条途径进行分析与研究。
2020高考物理突破大二轮浙江专用课件：专题三 第1讲 电场和磁场的基本性质
D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
课前诊断自测
课堂精准突破
解析 实验前，只用带电玻璃棒与电容器 a 板接触，则 a 板带电，由静电感应，在 b 板 上感应出与 a 板电性相反的电荷，故选项 A 正确；实验中，只将电容器 b 板向上平移， 正对面积 S 变小，由 C＝4επrkSd，可知电容 C 变小，由 C＝QU可知，Q 不变，U 变大，因此 静电计指针的张角变大，选项 B 错误；实验中，只在极板间插入有机玻璃板，相对介电 常数 εr 变大，由 C＝4επrkSd，可知电容 C 变大，由 C＝QU可知，Q 不变，U 变小，静电计 指针的张角变小，选项 C 错误；实验中，只增加极板带电量，电容 C 不变，由 C＝QU， 可知静电计指针的张角变大，故选项 D 错误。
答案 A
课前诊断自测
课堂精准突破
1.直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐
标如图6所示。M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量
为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。
静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点
图6
处场强的大小和方向分别为( )
A.34kaQ2 ，沿 y 轴正向
A.L1 所受磁场作用力的方向与 L2、L3 所在平面垂直 B.L3 所受磁场作用力的方向与 L1、L2 所在平面垂直 C.L1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1∶1∶ 3 D.L1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 3∶ 3∶1
图10
课前诊断自测
课堂精准突破
B.34kaQ2 ，沿 y 轴负向
C.54kaQ2 ，沿 y 轴正向
D.54kaQ2 ，沿 y 轴负向
2019版高考物理大二轮复习浙江专用课件：专题三 电场与磁场12
答案:(1)
������������0 ������
(2)
25������0 4
(3)23° (4)见解析
-18-
解析 :(1) qU0= mv2 得 v=
2 ������������0 ������ 2
1
1
(2)粒子从D点射出时,设半径为r,所加电压为U,
由几何关系有 r = 得 r= L
4 1 5 ������������ 2 ������ 2
第12讲
带电粒子在复合场中 的运动问题
-4-
解析:(1)作出临界轨道,由几何关系知 r=d,由
������ 1 得 d= ������������
������ ������
������1 2 qv1B=me ������
-5-
������������ ������1 (2)对电子:d= ������������
已知 O1A 与 x 轴重合,各点坐标为 A(0,0)、 B( ,0)、 C( ,L)、 D(
4 4
3������
3������
3������ ������ 4
, )。
4
-15-
甲
乙
仅供学习交流！！！
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(1)当UMN=U0时,求这些粒子经电容器MN加速后速度v的大小; (2)电容器的电压连续可调,当磁场的磁感应强度恒为B= 2 ������������������0 , ������������ 求粒子从D点射出时,电容器的电压(用U0表示); (3)保持(2)问中的磁感应强度B和打到D点时的电压不变,欲使粒 子打到C点,可将电容器和粒子源绕O点同步旋转,求旋转的角度大 小; 3������ (4)请在直线x= 4 右方设置一个或多个电场、磁场区域(或组合), 使得(2)问中从D点出射的粒子最终从x轴上沿x轴正方向射出(只需 画出场或组合场的范围、方向,并大致画出粒子的运动轨迹。
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电场
全国卷17，山东卷安徽卷16，全国Ⅰ卷16， 的能 山东卷20，北京卷16，江 21，北京卷20，海 天津卷5，山东卷20， 的性 苏卷8，广东卷6，浙江卷 南卷1，上海卷1 四川卷21 质 20，宁夏卷18，四川卷20
全国Ⅰ卷18，上海卷7，
第三单元 │ 近年高考纵览
考点
2011年
2010年
专题八 │ 主干知识整合
2．电场线与等势面关系 (1)电场线与等势面垂直； (2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 (沿着电 场线的方向电势降落最快)； (3)电场线越密处，等差等势面也越密． 3．等量同、异种电荷周围的电场 ①大部分是曲线，起于无穷远，终止 等量同 等量 电场线 于负电荷； 种电荷 同种 ②两电荷连线上的电场线是直线 电场特 负点 取无穷远电势为零，则等量同种负电 征 电荷 电势 荷形成的电场中各点电势均为负值
场，其中q为试探电荷的电荷量 )；②方向：与正电荷受到的电
场力方向相同．
专题八 │ 主干知识整合
2．电场力做功与电势能 (1)电势和电势能的相对性：电场中某点的电势、电荷在电 场中的电势能的数值大小与电势零点选取有关． (2)电场力做功与电势能的关系：电场力对电荷做的功等于 电荷的电势能的减少量，即W＝－ΔEp. 3．电势与电势差 (1)电势与电势能： Ep＝ qφ(运算时代正负号 )．电势和电势 能均为标量，电势的正负反映电势的高低，电势能的正负反映 电荷电势能的大小． (2)电势差与电场力做功：WAB＝qUAB＝q(φA－φB)(运算时代 入正负号)．
专题八 │ 主干知识整合
注意：电势与场强无直接关系，零电势处可以人为选取， 而场强是否为零则由电场本身决定． 二、电场的形象描述 1．电场线、等势面 (1) 电场线是对电场强度分布情况的形象描绘，等势面是 对电势分布情况的形象描绘． (2) 电场线和等势面的疏密表示电场强度的相对大小，场 强方向与电场线上每一点的切线方向相同，场强方向与通过该 处的等势面垂直且由高等势面指向低等势面．
第三单元
电场和磁场
Hale Waihona Puke 第三单元 │ 知识网络构建知识网络构建
第三单元 │ 考情分析预测
考情分析预测 电场和磁场是中学物理的重要内容，带电粒子在电场和磁场 中的运动一般与直线运动、牛顿运动定律、圆周运动及功能关 系等规律综合考查，带电粒子在场中的运动可以从动力学角度 分析，也可以从功和能的角度分析，具有综合性强、难度较大 的特点． 电场专题的主要考点包括电场的力的性质(库仑定律、电场强 度、用电场线描述电场)、电场的能的性质(电势、电势差、用等 势面描述电场、电场力做功、电势能)及电场知识的应用(电容的 概念、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在匀强电场中的偏 转)等．
第三单元 │ 近年高考纵览
考点
2011年
2010年
2009年
浙 江 卷 20 ， 安 宁 夏 卷 16 、 18 ， 山 带 电 粒 子 徽 卷 23 ， 全 国 全国卷Ⅱ 26，北 东 卷 25 ， 江 苏 卷 14 ， 在复合场、 卷 25 、 四 川 卷 京卷 23，天津卷 福 建 卷 22 ， 浙 江 卷 组 合 场 中 25 ，重庆卷 25 ， 12，安徽卷 23， 25 ， 天 津 卷 11 ， 广 江 苏 卷 15 ， 福 山东卷25 东 卷 12 ， 江 苏 卷 14 ， 的运动 建卷25 宁夏卷16、25
专题八 │ 主干知识整合
①连线中点场强为零，关于中点对称的任意两点 场 连 强 场强大小相等，方向相反，且都是背离中点；② 等 线 顺着连线由一端到另一端，场强先减小再增大 量 上 电 顺着连线由一端到另一端，电势先升高再降低 同 势 种 ①中点场强为零，关于中点对称的任意两点场强 负 中 场 大小相等，方向相反，都沿着中垂线指向中点； 点 垂 强 ②由中点至无穷远处，场强先增大再减小至零， 电 其中必定有一个位置场强最大 线 荷 上 电 中点电势最低，由中点至无穷远处电势逐渐升高 势 至零
2009年
电容器、 四川卷 21 ，天 北京卷18，重 福建卷 15 ，海南卷 5 、 带电粒子 津 卷 5 ， 安 徽 庆卷18，安徽 10 ， 浙 江 卷 23 ， 福 在电场中 卷18、20 卷18，江苏卷15 建卷21 的运动 全国课标卷 25 ， 全 国 Ⅰ 卷 26 ， 全 带电粒子 海南卷 10 ，广 国 课 标 卷 25 ， 重 安 徽 卷 19 ， 海 南 卷 在磁场中 东卷 35 ，北京 庆 卷 21 ， 广 东 卷 16 的运动 卷23 36
第三单元 │ 考情分析预测
磁场专题的主要考点包括磁场的性质 (磁感应强度、用磁感线 描述磁场、洛伦兹力和安培力的特点 ) 、带电粒子在磁场中的运 动及应用等．带电粒子在匀强磁场中的圆周运动是本专题的重点 之一，涉及的知识点主要是由洛伦兹力提供向心力及匀速圆周运 动的有关知识，该内容与平面几何联系紧密，确定粒子运动的径 迹，应先画出粒子的运动轨迹图，然后确定圆心及半径． 本单元的考查重点是： (1)通过带电粒子在电场中的运动、受 力、功能变化考查静电场的产生及对静电场的性质的理解，包括 作为电场的力的性质的物理量的电场强度和作为电场的能的性质 的物理量的电势，要点是带电粒子的加速与偏转． (2) 考查带电 粒子在匀强磁场或复合场中的圆周运动，要点是磁场在近代科技 中的应用，如质谱仪、回旋加速器、磁流体发电机等．
第三单元 │ 近年高考纵览
近年高考纵览
考点 电场 的力 2011年 重庆卷19，广东卷 2010年 湖南卷17，浙江卷15， 2009年 江苏卷1、8，浙江卷16，
全国Ⅱ卷15，上海卷9， 21，全国课标卷20， 上海卷3，北京卷20，海 的性 广东卷21，江苏卷5， 海南卷3 南卷10 质 福建卷18
专题八
电场
专题八
电场
专题八 │ 主干知识整合
主干知识整合 一、电场的性质 1．电场强度与电场力
(1) 电场强度：反映电场的力的性质的物理量，矢量．电场
中各点的电场强度由产生电场的场源电荷及各点的位置决定． (2) 电场中各点的电场强度的大小和方向可由试探电荷受到 的电场力的大小和方向确定：①大小：E＝ (适用于任何电
第三单元 │ 考情分析预测
预测 2012 年高考涉及电场和磁场的考题主要表现为以下几 种形式： 1．以带电粒子运动轨迹与电场线或等势线间的关系判断电 场的力的性质、能的性质或粒子的能量变化，题型为选择题； 2．带电粒子在电场中的加速和偏转联系社会生活、生产实 际和近代科技，题型为选择题或计算题； 3．带电粒子在有界匀强磁场或复合场中的运动，题型为计 算题．