高考物理二轮复习 专题五 带电粒子在电场、磁场中的运动 第一讲 电场、磁场的基本性质课件
2006年高三物理第二轮专题复习 电场和磁场中的带电粒子
2006年高三物理第二轮专题复习 电场和磁场中的带电粒子1．命题趋势带电粒子在电场、磁场中的运动是中学物理中的重点内容，这类问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求，是考查考生多项能力的极好载体，因此历来是高考的热点，带电粒子在电场、磁场中的运动与现代科技密切相关，在近代物理实验中有重大意义，因此考题有可能以科学技术的具体问题为背景。
2.知识概要带电粒子在电场、磁场中的运动可分为下列几种情况带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动，简称带电粒子在复合场中的运动，一般具有较复杂的运动图景。
这类问题本质上是一个力学问题，应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律。
分析带电粒子在电场、磁场中运动，主要是两条线索：（1）力和运动的关系。
根据带电粒子所受的力，运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。
半径公式：qB m v R = 周期公式：qB m T π2=（2）功能关系。
根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系，从而可确定带电粒子的运动情况，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场。
因此要熟悉各种力做功的特点。
处理带电粒子在场中的运动问题应注意是否考虑带电粒子的重力。
这要依据具体情况而定，质子、α粒子、离子等微观粒子，一般不考虑重力；液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子由题设条件决定，一般把装置在空间的方位介绍的很明确的，都应考虑重力，有时还应根据题目的隐含条件来判断。
处理带电粒子在电场、磁场中的运动，还应画好示意图，在画图的基础上特别注意运用几何知识寻找关系。
3.点拨解疑【例题1】（99全国）如图1所示，图中虚线MN 是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直纸面向外。
O 是MN 上的一点，从O 点可以向磁场区域发射电量为+q 、质量为m 、速率为v 的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。
2019版高考物理二轮复习 专题三 电场和磁场 第1讲 电场 带电粒子在电场中的运动课件
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考点定位:点电荷的电场、带电粒子在电场中的运动 命题能力点:侧重考查理解能力 物理学科素养点:科学思维 解题思路与方法:解题关键是掌握点电荷的电场分布规律;能根据 粒子的运动轨迹判断粒子电性和点电荷电性的关系;要知道只有电 场力做功时粒子的动能与电势能之和守恒。
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【命题规律研究及预测】 分析高考试题可以看出,匀强电场和 点电荷的电场是常考的两种电场,电场线、等势面、电场强度和电 势是电场中常考的概念,平行板电容器的动态分析也是考查的重点。 题型以选择题为主。
E。=���������������2���
(3)匀强电场的电场强度与电势差的关系式:
E=。������������
。
2.电场能的性质 (1)电势的定义式:
φ=������������p ������������������ 。
(2)电势差的定义式:UAB= ������ 。
(3)电势差与电势的关系式: UAB=φA-φB 。
解题思路与方法:本题主要考查平行板电容器的动态平衡,要注 意正确应用电容的决定式 C=4���π���r������������������、定义式 C=������������,极板间电场强度 公式 E=������������。
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解析 由 C=������������和 C=4���π���r������������������可知 Q=4������πr������������������������,将云母介质移出后相对介电 常数 εr 减小,电容器两极板间的电压仍保持不变,故极板上的电荷
近五年高考命题点主要集中在:1.电场性质的理解及应用(8次)。2. 与平行板电容器有关的电场问题(3次)。3.带电粒子在电场中的运 动(5次)。4.磁场的性质及磁场对电流的作用(6次)。5.带电粒子在 磁场中的运动(8次)。6.带电粒子在叠加场中的运动(4次)。7.带电 粒子在组合场中的运动(3次)。常以计算和选择题的形式命题考查。
带电粒子在电场和磁场中的运动ppt
第五版
14-1
带电粒子在电场和磁场中的运动
一 带电粒子在电场和磁场中所受的力
电场力 Fe qE
磁场力（洛仑兹力）
z
o
Fm
q+
Fm qv B
运动电荷在电场 和磁场中受的力
x
v
B
y
F qE qv B
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第七章 恒定磁场
物理学
到半圆盒边缘时
D1
S
回旋加速器原理图
第七章 恒定磁场
qBR0 v m 1 2 Ek mv 2 q 2 B 2 R02 Ek 2m
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物理学
第五版
14-1
带电粒子在电场和磁场中的运动
我国于1994 年建成的第 一台强流质 子加速器 ， 可产生数十 种中短寿命 放射性同位 素.
第七章 恒定磁场
2 磁聚焦
洛仑兹力 Fm qv B （洛仑兹力不做功） v 与 B 不垂直 v v // v mv R v // vcosθ v vsinθ qB
2π m T qB
螺距 d v // T vcos (2πm / qB)
第七章 恒定磁场
第七章 恒定磁场
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物理学
第五版
14-2
载流导线在磁场中所受的力
解
F1 I ABBj
根据对称性分析
F2x 0
y
dF2
Id l
0
F2 F2y j
F2 dF2y dF2 sin
I B
B
dF2
0
C
r
Id l
带电粒子在电场和磁场中的运动
10-5 带电粒子在电场和磁场中的运动一、带电粒子在电场和磁场中所受的力若电场中点P 的电场强度为E ，则处于该点的电荷为q +的带电粒子所受的电场力为E F q =e此外，若点P 处的磁感强度为B ，且电荷为q +的带电粒子以速度v 通过点P ，如下图所示，那么，作用在带电粒子上的磁场力为B v F ⨯=q m （10-9）m F 叫做洛伦兹力。
洛伦兹力m F 的方向垂直于运动电荷的速度v 和磁感强度B 所组成的平面，且符合右手螺旋定则：即以右手四指由v 经小于180°的角弯向B ，此时，拇指的指向就是正电荷所受洛伦兹力的方向。
由式（10-9）还可以看出，当电荷为q +时，m F 的方向与B v ⨯的方向相同；当电荷为q -时，m F 的方向则为B v ⨯-的方向。
在普遍的情况下，带电粒子若既在电场又在磁场中运动时，那么作用在带电粒子上的 磁力应为电场力E q 和洛伦兹力B qv ⨯之和，即即B v E F ⨯+=q q二、带电粒子在磁场中运动举例1 回旋半径和回旋频率设电荷为q +，质量为m 的带电粒子，以初速0v 进入磁感强度为B 的均匀磁场中，且0v 与B垂直，如下图所示。
如略去重力作用，则作用在带电粒子上的力仅为洛伦兹力F ，其值为B qv F 0=，而F 的方向垂直于0v 与B 所构成的平面，所以，带电粒子进入磁场后将以速率0v 作匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有R v m B qv 200=其中R 为带电粒子作匀速圆周运动的轨道半径，也称回旋半径。
由上式得qB mv R 0= （10-10）我们把粒子运行一周所需要的时间叫做回旋周期，用符号T 表示，有qB m v R T π2π20== （10-11a ）单位时间内粒子所运行的圈数叫做回旋频率，用f 表示，有m qB T f π21== （10-11b ）讨论： 关于带电粒子在磁场中运动问题的讨论1 正电荷和负电荷的o v 与B 垂直时运动轨迹的比较如下图所示因此，在高能粒子物理中，常用带电粒子在云室中的径迹来观察和区分粒子的性质。
2016届高考物理二轮复习 专题五 带电粒子在电场、磁场中的运动 第一讲 电场、磁场的基本性质课件
答案:B
真题模拟体验
名师诠释高考
在本讲中,高考命题主要涉及: 1.电场、磁场的基本概念的理解,如电场强度及其合成,电势与电场强度的关系, 电势高低的判断、电势能变化的判断,电流的磁感应强度及其合成等; 2.以电场线、等势线和带电粒子的运动轨迹或结合v-t图、φ-x图、Ep-x图为命 题情景,考查对电场强度、电势关系以及功能关系的理解和应用.
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解析 :+Q 置于 O 点时在 G 点处产生的电场强度为 E1=k 2,因 G 点处电场强 度 EG=0,故 M、 N 两点处的负点电荷在 G 处产生的电场强度大小 E2=E1=k 2, 由对称性可知,两负点电荷在 H 点处产生的电场强度大小为 E2'=k 2,方向沿 y 轴负向;将+Q 移到 G 点,其在 H 点处产生的电场强度 E1'=k 轴正向,故 H 点的电场强度 EH=E2'-E1'= 答案 :B
A.b点电势为零,电场强度也为零 B.正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右 C.将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功 D.将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点,后者电势能的变化较大
真题模拟体验
名师诠释高考
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解析:根据等量异种点电荷形成的电场的等势面的特点可知,题中过原点O且与x轴 垂直的平面是一个等势面,且延伸到无穷远处.若取无穷远处的电势为零,该等势面 上各点电势均为零,故b点电势为零.又由电场叠加原理可知b点电场强度不为零,方 向水平向右,故A错误;在两电荷之间的连线上,电场线方向向右,所以a点电势高于 O点,即φa>0,正的试探电荷在a点的电势能大于零,它所受电场力方向与电场强度 方向一致,即向右,故B正确;将正的试探电荷从O点移到a点是逆着电场力方向移动, 必须克服电场力做功,故C正确;因O、b两点电势相等,故将同一正的试探电荷先后 从O、b两点移到a点时,电势能的变化量相同,选项D错误. 答案:BC
高考物理二轮复习-带电粒子在电场中的运动优质课件
时刻,该粒子的速度大小为2v0
C.若该粒子在
t
T 2
时刻以速度v0进入电场,则粒子会打在板上
D.若该粒子的入射速度大小变为2v0,则该粒子仍在t=T 时刻 射出电场
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考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
【典型例题4】如图甲,两平行金属板MN、PQ 的长度和板间距离相等,板间存 在如图乙的电场强度随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直.在t=0时刻,
变速直线运动。
2.做匀变速曲线运动——类平抛运动：
（处理方法:画曲为直）
①沿初速度方向:做 匀速 运动。 ②沿电场方向:做初速度为零的 匀加速
运动。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点）
电子在加速电场中：eU1＝12mv02.
电子在偏转电场中：vy＝at＝emUd2·vL0 速度的偏转角 α 满足：tanα＝vvy0＝2Ud2UL1. 经过偏转电场后发生的偏移 y＝12at2＝2Ud2meLv022＝4UU2L1d2
射出电场
［名师课堂教学］高考物理二轮复习- 带电粒 子在电 场中的 运动优 质课件 （完整 版PPT)
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考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
高中物理专题复习—带电粒子在电磁场中的运动(含问题详解)
带电粒子在电磁场中的运动[P 3.]一、考点剖析：带电粒子在电场中的运动比物体在重力场中的运动要丰富得多，它与运动学、动力学、功和能、动量等知识联系紧密，加之电场力的大小、方向灵活多变，功和能的转化关系错综复杂，其难度比力学中的运动要大得多。
带电粒子在磁场中的运动涉及的物理情景丰富，解决问题所用的知识综合性强，很适合对能力的考查，是高考热点之一。
带电粒子在磁场中的运动有三大特点：①与圆周运动的运动学规律紧密联系②运动周期与速率大小无关③轨道半径与圆心位置的确定与空间约束条件有关，呈现灵活多变的势态。
因以上三大特点，很易创造新情景命题，故为高考热点，近十年的高考题中，每年都有，且多数为大计算题。
带电粒子在电磁场中的运动: 若空间中同时同区域存在重力场、电场、磁场，则使粒子的受力情况复杂起来；若不同时不同区域存在，则使粒子的运动情况或过程复杂起来，相应的运动情景及能量转化更加复杂化，将力学、电磁学知识的转化应用推向高潮。
该考点为高考命题提供了丰富的情景与素材，为体现知识的综合与灵活应用提供了广阔的平台，是高考命题热点之一。
[P 5.]二、知识结构d U UL v L md qU at y 加4212122022=⨯⨯==L y dU UL mdv qUL v at v vtan y 222000=====加φ[P 6.]三、复习精要： 1、带电粒子在电场中的运动(1) 带电粒子的加速 由动能定理 1/2 mv 2=qU (2) 带电粒子的偏转带电粒子在初速度方向做匀速运动 L =v 0t t=L/ v 0 带电粒子在电场力方向做匀加速运动F=q E a =qE/m 带电粒子通过电场的侧移偏向角φ(3)处理带电粒子在电场中的运动问题的一般步骤：①分析带电粒子的受力情况，尤其要注意是否要考虑重力、电场力是否是恒力等 ②分析带电粒子的初始状态及条件，确定粒子作直线运动还是曲线运动 ③建立正确的物理模型，进而确定解题方法④利用物理规律或其它解题手段（如图像等）找出物理量间的关系，建立方程组 2、带电粒子在磁场中的运动带电粒子的速度与磁感应线平行时，能做匀速直线运动；t当带电粒子以垂直于匀强磁场的方向入射，受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动。