高三物理总复习专题讲座复合场

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1、第一讲：带电粒子在复合场屮的运动咼考导航I“场”是现代物理的重要支柱，场是一种特殊的物质。电磁学知识是以“场”为基础的。电场对运动电荷的作用力与电荷的运动状态无关，磁场对运动电荷才有作用力。静止的电荷只产生电场，而运动的电荷除产生电场外还产生磁场。变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，由发生区域向外传播形成电磁波。本讲内容概念多，题目综合性强，尤其是带电体在复合场屮的运动问题，这里讲的复合场指电场、磁场和重力场并存，或其中某两种场并存，或分区域存在。当带电体所受合外力为零时，将处于静止或匀速直线运动状态；当带电

2、体作匀速圆周运动时，洛仑兹力作向心力，其余各力的合力必为零；当带电体受合力大小与方向均变化吋，将作非匀变速曲线运动。本讲中不少知识在实际生产、生活中有广泛的应用，如速度选择器、磁流体发电机、粒子加速器等。解决带电体在复合场屮的运动问题的基本思路是：正确的受力分析，其次是场力（是否考虑重力，要视具体悄况而定）T弹力T摩擦力；正确分析物体的运动状态，找出物体的速度、位置及其变化特点，如出现临界状态，要分析临界条件。要恰当地灵活地运用动力学的三大方法解决问题。基础知识一、带电粒子通常指电了、质了、毎核和a粒了等微观粒了，一般可不计重力.二、复合场1、复合

3、场是指电场、磁场、重力场并存，或其屮某两种场并存的场.2、带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要.三、带电粒子在复合场中的运动性质1、当带电粒子在复合场屮所受的合外力为0时，粒子将做匀速肓线运动或静止.2、当带电粒了所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒了将做变速直线运动.3、当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动.4、.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的，则粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理.规律方法处

4、理带电粒了在电场和磁场屮运动问题的基木方法.1、带电粒子在匀强电场和匀强磁场共存区域内运动时，往往既要受到电场力作用，乂要受到洛仑兹力作用.这两个力的特点是，电场力是恒力，而洛仑兹力的人小、方向随速度变化.若二力平衡，则粒子做匀速直线运动.若二力不平衡，则带电粒子所受合外力不可能为恒力，因此带电粒了将做复杂曲线运动.2、解决粒子做复杂Illi线运动问题时，必须用动能定理或能量关系处理.这里要抓住场力做功和能最变化的特点，即电场力做功与电势能变化的特点，以及洛仑兹力永远不做功.3、若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域，则带电粒子在具中运动时，分别遵

5、守在电场和磁场中运动规律运动，处理这类问题时耍注意分阶段求解.【例1】空间存在相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B,其方向如图所示.一带电粒了+q以初速度垂直于电场和磁场射入，则粒子在场中的运动情况可能是A.沿初速度方向做匀速运动B.在纸平而内沿逆时针方向做匀速圆周运动C.在纸平面内做轨迹向下弯曲的匀变速曲线运动D.初始一段在纸平血内做轨迹向上（或向下）弯1111的非匀变速曲线运动分析与解：粒子在场中要受到电场力和洛仑兹力作用・其中电场力为方向竖直向下的恒力；洛仑兹力方向与速度方向垂直且在垂直磁场的纸面内，初态时其方向为竖直向上，随速度大小和方向的变化

6、，洛仑兹力也发生变化・若初态时，电场力和洛仑兹力相等，即qE二Bqv。，则粒子所受合外力为零，粒子做匀速运动.若初态时，电场力和洛仑兹力不相等，则粒子所受合外力不为零，方向与初速度方向垂直（竖直向上或竖直向下），粒子必作曲线运动・比如粒子向下偏转，其速度方向变化，所受洛仑兹力方向改变；同时电场力做正功，粒子动能增加，速度增大，洛仑兹力大小也变化•此时粒子所受合外力大小、方向均变化，则粒子所做曲线运动为非匀变速曲线运动・故选项AD正确・【例2］如图所示为一电磁流最计的示意图，截面为正方形的非磁性管，其边长为d,内有导电液体流动，在垂直液体流动方向加一

7、指向纸里的匀强磁场，磁感应强度为B.现测得液体a、b两点间的电势差为U,求管内导电液体的流量Q为多少？分析：流量是指单位时间内流过某一横截面的液体的体积•导电液体是指液体内含有正、负离子•在匀强磁场中,导电液体内的正、负离子在洛仑兹力作用下分别向下、上偏转，使管中上部聚积负电荷，下部聚积正电荷.从而在管内建立起一个方向向上的匀强电场，其场强随聚积电荷的增高而加强•后面流入的离子同时受到方向相反的洛仑兹力和电场力作用•当电场增强到使离子所受二力平衡时，此后的离子不再偏移，管上、下聚积电荷不再增加a、b两点电势差达到稳定值U,可以计算出流量Q.解：设液

8、体中离子的带电量为q,因为所哒ft所以流■头■罟【例3】如图所示，两块平行放吉的金属板，上板带正电，下板带等量负电.在两板