（全国）2017年高二物理暑期作业 复习方法策略16讲 第13讲 带电粒子在复合场中运动的处理技巧

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1、第13讲　带电粒子在复合场中运动的处理技巧高考热点1．带电粒子在叠加场中的运动．2．带电粒子在组合场中的运动．一、带电粒子在叠加场中的运动1．正确进行受力分析，除重力、弹力、摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析．2．正确判断物体的运动性质和运动形式，分析运动过程，如果出现临界状态，要分析临界条件．3．恰当灵活地运用动力学观点或能量观点进行分析，针对不同的问题灵活地选用，但必须弄清各种规律的成立条件与适用范围．例1　如图1所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强

2、磁场．将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v0、带相等电荷量的墨滴．调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点．图1(1)判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；(2)求磁感应强度B的值；(3)现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置．为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B′，则B′的大小为多少？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

3、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变式　(多选)如图2所示，竖直直线MN右侧存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，现有一质量m＝0.01kg、电荷量q＝＋0.01C的小球从MN左侧水平距离为L＝0.4m的A点水平抛出，当下落距离是水平距离的一半时从MN上的D点进入电磁场，并恰好能做匀速圆周运动，图中C点是圆周的最低点且C到MN的水平距离为2L，不计空气阻力，g＝10m/s2，则(　　)图2A．小球的初速度为2m/sB．匀强电场的电场强度为10V/mC．匀强磁场的磁感应强度为B

5、＝2TD．小球从D到C运动的时间为0.1πs方法提炼　带电粒子(带电体)在叠加场中运动的分析方法1．弄清叠加场的组成．2．进行受力分析．3．确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合．4．画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．(1)当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解．(2)当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆周运动规律求解．(3)当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解．(4)对于临界问题，注意挖掘隐含条件．二、带电粒子在组合场中的运动1．将题目涉

6、及的整个过程合理划分为若干阶段，找出各个阶段之间联系的物理量临界点或极值点处的特殊性质．2．画好情景示意图(运动过程图、受力分析图、状态变化图等)，有助于建立清晰有序的物理过程和确立物理量间的关系．例2　(2016·江苏单科·15)回旋加速器的工作原理如图3甲所示，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，被加速粒子的质量为m，电荷量为＋q，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为U0.周期T＝.一束该粒子在t＝0～时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零．现考虑粒子在狭

7、缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用．求：甲　　　　　　　　　　　　乙图3(1)出射粒子的动能Em；(2)粒子从飘入狭缝至动能达到Em所需的总时间t0；(3)要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

8、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例3　(2015·江苏单科·15)一台质谱仪的工作原理如图4所示，电荷量均为＋q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速