1、第1部分 专题整合突破 专题三 电场和磁场 第3讲 带电粒子在复合场中的运动 高三物理二轮复习 内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 1导学号：82460103(2015 福建理综，22)如图，绝缘粗糙的竖直平面 MN 左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为 E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B.一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小滑块从 A 点由静止开始沿 MN 下滑，到达 C 点时离开 MN 做曲线运动A、C 两点间距离为 h，重力加速度为 g.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨
2、误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vC；(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf；(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点已知小滑块在D点时的速度大小为vD，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时速度的大小vP.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析：(1)小滑块沿 MN 运动过程，水平方向受力满足 qvBNqE小滑块在 C 点离开 MN 时 N0，
3、解得 vCEB.(2)由动能定理mghWf12mv2c0解得 WfmghmE22B2.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(3)如图，小滑块速度最大时，速度方向与电场力、重力的合力方向垂直撤去磁场后小滑块将做类平抛运动，等效加速度为 ggqEm2g2且 v2Pv2Pg2t2解得vPv2DqEm2g2 t2.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 答案：(1)vCEB(2)WfmghmE22B2(3)vPv2DEqm2g2 t2内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新
4、成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 2导学号：82460104(2015天津理综，12)现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动真空中存在着如图所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的宽度均为d.电场强度为E，方向水平向右；磁感应强度为B，方向垂直纸面向里电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放，粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(1)求粒子在第2层磁场中运动时速度v2的大小与轨迹半径r
5、2；(2)粒子从第n层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为n，试求sin n；(3)若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，试问在其他条件不变的情况下，也进入第n层磁场，但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界，请简要推理说明之内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析：(1)粒子在进入第 2 层磁场时，经过两次电场加速，中间穿过磁场时洛伦兹力不做功由动能定理，有 2qEd12mv22 由式解得 v22 qEdm 粒子在第 2 层磁场中受到的洛伦兹力充当向心力，有 qv2Bmv22r2 由式解得 r22BmEdq 内容
6、研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)设粒子在第 n 层磁场中运动的速度为 vn，轨迹半径为 rn(各量的下标均代表粒子所在层数，下同)nqEd12mv2n qvnBmv2nrn 内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 粒子进入第 n 层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为 n，从第 n 层磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为 n，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分量不变，有图1内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能
7、课时过关 vn1sin n1vnsin n由图 1 看出rnsin nrnsin nd由式得 rnsin nrn1sin n1d由式看出 r1sin 1，r2sin 2，rnsin n 为一等差数列，公差为 d，可得 rnsin nr1sin 1(n1)d内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 图 2当 n1 时，由图 2 看出 r1sin 1d由式得 sin nBnqd2mE内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(3)若粒子恰好不能从第 n 层磁场右侧边界穿出，则 n2，sin n
8、1在其他条件不变的情况下，换用比荷更大的粒子，设其比荷为qm，假设能穿出第 n 层磁场右侧边界，粒子穿出时速度方向与水平方向的夹角为 n，由于qmqm则导致 sin n1说明 n不存在，即原假设不成立所以比荷较该粒子大的粒子不能穿出该层磁场右侧边界内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 答案：(1)v2 2qEdm r22BmEdq(2)sin nBnqd2mE(3)见解析内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 3导学号：82460105(2015 浙江理综，25)使用回旋加速器的实
9、验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等质量为 m，速度为 v 的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为 r 的圆，圆心在 O 点，轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为 B.为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器引出器原理如图所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于 O点(O点图中未画出)引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从 P 点进入通道，沿通道中心线从 Q 点射出已知 OQ 长度为 L，OQ 与 OP 的夹角为.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 内
10、容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(1)求离子的电荷量q并判断其正负；(2)离子从P点进入，Q点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B，求B；(3)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度B不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边缘效应为使离子仍从P点进入，Q点射出，求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析：(1)离子做圆周运动，Bqvmv2r得 qmvBr，正电荷内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区
11、易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)如图所示 OQR OQL OORr引出轨迹为圆弧，Bqvmv2R 得 R mvqB，根 据 几 何 关 系 得R r2L22rLcos 2r2Lcos B mvqR mv2r2Lcos qr2L22rLcos 内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(3)电场强度方向沿径向向外引出轨迹为圆弧 BqvqEmv2R得 EBv mv22r2Lcos qr2L22rLcos 内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 答案：(1)mvBr
12、正电荷(2)mv2r2Lcos qr2L22rLcos(3)方向沿径向向外 Bv mv22r2Lcos qr2L22rLcos 内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 主要题型 计算题知识热点(1)带电粒子在组合复合场中的受力分析及运动分析(2)带电粒子在叠加复合场中的受力分析及运动分析物理方法(1)模型法(2)类比法(3)整体法、隔离法(4)合成法、分解法(5)对称法内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 命题趋势2014、2015两年高考新课标卷考查都没有在带电粒子在复合场中的运
13、动出压轴题带电粒子在复合场中的运动应该是2016年高考压轴题的首选(1)复合场中结合牛顿第二定律、运动的合成与分解、动能定理综合分析相关的运动问题(2)复合场中结合数学中的几何知识综合分析多解问题、临界问题、周期性问题等内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 考向一 带电粒子在组合场中的运动“磁偏转”和“电偏转”的差别电偏转磁偏转偏转条件 带电粒子以vE进入匀强电场带电粒子以vB进入匀强磁场受力情况 只受恒定的电场力只受大小恒定的洛伦兹力内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 运动情
14、况类平抛运动匀速圆周运动运动轨迹抛物线圆弧物理规律类平抛知识、牛顿第二定律牛顿第二定律、向心力公式基本公式Lvt，y12at2，aqEm，tan atvrmvqB，T2mqB，t 2T内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 典例 1 导学号：82460106(2015 兰州二模)如图所示，在 xOy 平面中第一象限内有一点 P(4,3)，OP 所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，OP 上方有平行于 OP 向上的匀强电场，电场强度 E100 V/m.一质量 m1106 kg，电荷量 q2103 C 带正电的粒子，从坐标原点 O 以初速度
15、 v1103 m/s 垂直于磁场方向射入磁场，经过 P 点时速度方向与 OP垂直并进入电场，在经过电场中的 M 点(图中未标出)时的动能为 P点时动能的 2 倍，不计粒子重力，求：内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(1)磁感应强度的大小(2)O、M两点间的电势差(3)M点的坐标及粒子从O点运动到M点的时间内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 审题流程第一步：审题干提取信息(1)经过 P 点时速度方向与 OP 垂直并进入电场隐含 粒子在 O点的速度方向垂直于 OP.(2)在经过电
16、场中的 M 点时的动能为 P 点时动能的 2 倍隐含 粒子在 M 点的速度与 P 点的速度关系内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析(1)粒子的运动轨迹如图所示因为粒子过 P 点时垂直于 OP，所以 OP 为粒子做圆周运动的直径，为 5 m，由牛顿第二定律得：qvBmv2r解得：B0.2 T内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创
17、新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)进入电场后，aqEm沿电场线方向有y12at2vyat垂直于电场方向有xvxtvx103 m/s内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 因为 2EkpEkM，即 212mv212m(v2xv2y)解得：x5 m，y2.5 m，t5103 sO、M 两点间的电势差为UE(OPy)7.5102 V内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(3)粒子在磁场中从 O 到 P 的运动时间为 tT2mBq7.85103 s粒子在电场中从 P 到 M 的运
18、动时间为t5103 s所以从 O 到 M 的总时间为t 总tt1.285102 sM 点横、纵坐标分别为xM(OPy)cos xsin 3 myM(OPy)sin xcos 8.5 m则 M 点坐标为(3 m,8.5 m)内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 答案(1)0.2 T(2)7.5102 V(3)(3 m,8.5 m)1.285102 s内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 带电粒子在组合场中运动的处理方法不论带电粒子是先后在匀强电场和匀强磁场中运动，还是先后在匀强磁场
19、和匀强电场中运动解决方法如下：1分别研究带电粒子在不同场中的运动规律，若垂直匀强磁场方向进入，则做匀速圆周运动；在匀强电场中，若速度方向与电场方向在同一直线上，则做匀变速直线运动，若进入电场时的速度方向与电场方向垂直，则做类平抛运动根据不同的运动规律分别求解内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 2带电粒子经过磁场区域时利用圆周运动规律结合几何关系来处理3注意分析磁场和电场边界处或交接点位置粒子速度的大小和方向，把粒子在两种不同场中的运动规律有机地联系起来内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考
20、能课时过关 1导学号：82460107 如图所示，区域内有一长 ACd 的矩形匀强磁场，其磁场方向与区域内的磁场方向相同，均垂直纸面向外，且磁感应强度是区域内磁场磁感应强度的 3 倍，区域宽为 d，其内存在与水平方向成 60角斜向左下的匀强电场，区域宽为 3d.一质量为 m、带电荷量为 q 的带正电粒子从 A 点以初速度 v0 与边界成 30角垂直磁场方向射入矩形匀强磁场中，并从 C 点射出而进入匀强电场中，最后粒子恰好垂直区域的右边界从 D 点(未画出)射出，粒子重力不计，求：内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(1)区域中磁场的磁感
21、应强度大小；(2)匀强电场的电场强度E的大小；(3)粒子从A点运动到D点所经历的时间内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析：(1)粒子在矩形匀强磁场中运动，从 C 点射出时一定与边界 AC 成30角，即平行电场方向射入电场，粒子运动轨迹如图所示区域中，由图知 r1d由牛顿第二定律知 B1qv0mv20r1联立得 B1mv0qd所以区域中磁场的磁感应强度大小为 Bmv03qd.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)区域中，由图知 sin 60 3dr2，即 r22d由 Bq
22、vmv2r2得 r2mvBq联立得 v2v03由 v2v202qEm dcos 60得 E5mv2036qd.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(3)粒子在区域内运动的时间为 t1 603602mB1q d3v0粒子在区域内运动的时间为 t2dcos 60vv0212d5v0粒子在区域内运动的时间为 t3 603602mBq dv0所以粒子从 A 点运动到 D 点所经历的时间为 tt1t2t3203615v0d.答案：(1)Bmv03qd(2)E5mv2036qd (3)t203615v0d内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易
23、错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 考向二 带电粒子在叠加复合场中的运动内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 典例 2 导学号：82460108(2015 抚顺一模)如图所示，水平放置的平行金属板 a、b 带有等量异种电荷，a 板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，若一个带正电的液滴在两板间做直线运动，其运动的方向是()A沿竖直方向向下B沿竖直方向向上C沿水平方向向左D沿水平方向向右内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 审题流程第一步：审题干提取信息(1)水
24、平放置的平行金属板 a、b 带有等量异种电荷，a 板带正电隐含 两极板之间存在竖直向下的匀强电场(2)带正电的液滴隐含 液滴重力不可忽略(3)液滴在两板间做直线运动隐含 液滴在竖直方向上受力平衡内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 第二步：审问题明确解题思路已知电场方向和液滴带正电液滴的重力和电场力方向都竖直向 下 液滴竖直方向受力平衡 液 滴 受 的 洛 伦 兹 力 方 向 竖 直 向 上由左手定则液滴沿水平方向向右运动内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析 若沿着竖直方向
25、向下运动，重力向下，电场力向下，洛伦兹力向右，合力与速度不共线，A错误；若沿竖直方向向上运动，重力向下，电场力向下，洛伦兹力向左，合力与速度不共线，B错误；液滴沿水平方向向左运动，重力向下，电场力向下，洛伦兹力向下，合力与速度不共线，C错误；沿水平方向向右运动，重力向下，电场力向下，洛伦兹力向上，当三力平衡时，液滴做匀速直线运动，D正确答案 D内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 带电粒子在复合场中运动的处理方法1弄清复合场的组成特点2正确分析带电粒子的受力及运动特点3画出粒子的运动轨迹，灵活选择不同的运动规律(1)若只有两个场且正交例
26、如，电场与磁场中满足qEqvB或重力场与磁场中满足mgqvB或重力场与电场中满足mgqE，都表现为匀速直线运动或静止，根据受力平衡列方程求解内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)三场共存时，合力为零，受力平衡，粒子做匀速直线运动其中洛伦兹力 FqvB 的方向与速度 v 垂直(3)三场共存时，粒子在复合场中做匀速圆周运动mg 与 qE 相平衡，有 mgqE，由此可计算粒子比荷，判定粒子电性粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，应用受力平衡和牛顿运动定律结合圆周运动规律求解，有 qvBmr2mv2r mr42T2 ma.(4)当带电粒子做
27、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内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 2导学号：82460109 如图所示，水平绝缘轨道上 B 点左侧存在水平方向的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，B 点右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，左侧磁场的磁感应强度是右侧磁场磁感应强度的 1.5 倍，一质量为 m、带电荷量为q(q0)的滑块(运动中电荷量不变)以一定初速度从轨道上 A 点向右进入电磁场空间，滑块与绝缘轨道间的动摩擦因数为，滑块经时间 T 从 A 匀速运动到 C，已知 BC32AB32L，重力加速度为 g，则
28、下列说法中正确的是()内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 A电场强度一定水平向右，大小为3mg2qB左侧磁场的磁感应强度 B 为3mgT5qLC滑块从 A 到 C 过程中克服摩擦力所做功为 mgLD滑块从 A 到 B 过程中电势能增加5mgL2内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析：带正电滑块在 B 点左侧电磁场中受重力、电场力、洛伦兹力和摩擦力作用做匀速运动，所以电场方向水平向右，qE(mgBqv)，在右侧磁场中受重力和洛伦兹力做匀速运动，有2B3 qvmg，TABBCv
29、5L2v，联立得 E5mg2q，B3mgT5qL，A 错误，B 正确；整个过程中只有 AB 段受摩擦力，所以滑块从 A 到 C 过程中克服摩擦力所做的功为 W(mgBqv)L5mgL2，C 错误；滑块从 A 到 B过程中电场力做正功，由功能关系知电势能减少，其减少量为 qEL5mgL2，D 错误答案：B内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 3导学号：82460110 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为 m、带电荷量为 q 的小球从 A 点以速度 v0 沿直线 AO 运动，AO与
30、x 轴负方向成 37角，在第四象限内的区域内加一最小电场强度的匀强电场后，可使小球继续做直线运动到 MN 上的 C 点，MN 右侧区域内存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球在区域内做匀速圆周运动并恰好没从右边界飞出，已知小球在 C 点的速度大小为 2v0，重力加速度为 g，sin 370.6，cos 370.8，求：内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(1)小球的带电性质(2)第二象限内电场强度E1的大小和磁感应强度B1的大小(3)区域内最小电场强度E2的大小和方向(4)区域内电场强度E3的大小和磁感应强度B2的大小内容
31、研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析：(1)带电小球在第二象限内受重力、电场力和洛伦兹力作用做直线运动，因洛伦兹力与速度关联，所以此三力满足图(a)所示关系且小球只能做匀速直线运动，由受力特点及左手定则可判定小球带正电图 a内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)由图(a)知 tan 37qE1mg，得 E13mg4q，cos 37 mgB1qv0，得 B15mg4qv0.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(3)当区
32、域中的电场强度最小时，小球做直线运动，此时受力如图(b)所示(电场力方向与速度方向垂直)，小球做匀加速直线运动，由图知 cos 37qE2mg，得 E24mg5q，方向与 x 轴正方向成 53角向上图 b内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(4)小球在区域内做匀速圆周运动，所以 mgqE3，得 E3mgq，因小球恰好不从右边界穿出，小球运动轨迹如图(c)所示图 c由(3)知 Fmgsin 37，即agsin37由运动学规律知(2v0)2v202aOC内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课
33、时过关 解得 OC5v202g由几何关系知 rOCtan 37，得 r15v208g由洛伦兹力提供向心力知 B2q2v0m2v02r，联立得 B216mg15qv0.答案：(1)正电(2)E13mg4q B15mg4qv0(3)4mg5q 方向与 x 轴正方向成 53角向上(4)E3mgq B216mg15qv0内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 考向三 电场和磁场中实际应用问题1质谱仪：(1)用途：测量带电粒子的质量和分析同位素内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)原理：
34、由粒子源 S 发出的速度几乎为零的粒子经过加速电场U 加速后，以速度 v2qUm 进入偏转磁场中做匀速圆周运动，运动半径为 r1B2mUq，粒子经过半个圆周运动后打到照相底片 D上，通过测量 D 与入口间的距离 d，进而求出粒子的比荷 qm 8UB2d2或粒子的质量 mqB2d28U.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 2速度选择器：带电粒子束射入正交的匀强电场和匀强磁场组成的区域中，满足平衡条件qEqvB的带电粒子可以沿直线通过速度选择器速度选择器只对粒子的速度大小和方向做出选择，而对粒子的电性、电荷量不能进行选择性通过内容研考情备
35、考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 3回旋加速器：(1)用途：加速带电粒子(2)原理：带电粒子在电场中加速，在磁场中偏转，交变电压的周期与带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同(3)粒子获得的最大动能 Ekq2B2r2n2m，其中 rn 表示 D 形盒的最大半径内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 典例3导学号：82460111(2015重庆理综，9)图为某种离子加速器的设计方案两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场其中MN和MN是间距为h的两平行极板，其上分别有正对的两个
36、小孔O和O，ONONd，P为靶点，OPkd(k为大于1的整数)极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为U.质量为m、带电荷量为q的正离子从O点由静止开始加速，经O进入磁场区域当离子打到极板上ON区域(含N点)或外壳上时将会被吸收两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过忽略相对论效应和离子所受的重力求：内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(1)离子经过电场仅加速一次后能打到P点所需的磁感应强度大小；(2)能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值；(3)打到P点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间内容研考情备考
37、导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 审题流程第一步：审题干提取信息(1)离子加速器隐含 回旋加速器模型(2)正离子在两板间由静止开始加速隐含 动能定理的应用(3)两虚线之间的无场区域隐含 正粒子匀速通过内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 第二步：审问题明确解题思路(1)仅一次加速离子打到P点电场加速磁场偏转偏转直径为kd.(2)磁感应强度的所有可能值确定磁感应强度范围(3)求磁场中运动的时间根据在磁场中运动的圈数求电场中运动的时间运动学公式求一次加速的时间根据加速次数求总时间内容研考情备考
38、导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析(1)离子经过电场仅加速，由动能定理 qU12mv2，可得v2qUm，磁场中离子做匀速圆周运动，qvBmv2r，刚好打到 P点，轨迹为半圆，由几何关系可知 rkd2，联立解得 B2 2qUmqkd.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关(2)若磁感应强度较大，离子经过一次加速后若速度较小，圆周运动半径较小，离子不能直接打在 P 点，因而做圆周运动到达 N右面，再匀速直线运动到下端磁场，将重新回到 O 点重新加速，直到打在 O 点，设共加速了 n 次，有：
39、nqU12mv2n.qvnBmv2nrn，且 2rnkd.内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解得 B 2 2nqUmqkd.(n1,2,3，k21)要求粒子加速后不能打在板上，有 r1d2，且 q1U12mv21，qv1Bmv21r 解得 n，则下列说法中正确的是()A液滴一定做匀速直线运动B液滴一定带正电C电场线方向一定斜向上D液滴有可能做匀变速直线运动内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 规范解答 本题带电液滴的运动为匀速直线运动，不可能为匀变速直线运动，因为速度变化时洛
40、伦兹力也变化，合力将不在直线上液滴受重力、电场力、洛伦兹力而做匀速直线运动，合力为零，可判断出洛伦兹力与电场力的方向，判断出液滴只有带正电荷才可能合力为零做匀速直线运动，此时电场线必斜向上答案 ABC内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 常见误区易错角度错因剖析误认为带电液滴只受电场力和洛伦兹力两个力作用带电体的重力是否忽略，关键看重力与其他力大小的关系比较，一般一些微观粒子如电子、质子、粒子等的重力忽略不计，而一些宏观带电体，如带电小球、带电液滴等重力不能忽略误认为液滴有可能做匀变速直线运动而错选D项错选的原因是不能从题目给出的条件液
41、滴做直线运动判断出是做匀速直线运动，没有注意洛伦兹力随速度变化而变化内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 防范措施带电粒子在复合场中的运动情况分析带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及其初始状态的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析1当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，做匀速直线运动(如速度选择器)2当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关
42、 对点演练1导学号：82460114(2015 安徽江南十校摸底)带电质点在匀强磁场中运动，某时刻速度方向如图所示，所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反，不计阻力，则在此后的一小段时间内，带电质点将()A可能做直线运动B可能做匀减速运动C一定做曲线运动D可能做匀速圆周运动内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 解析：带电质点在运动过程中，重力做功，速度大小和方向发生变化，洛伦兹力的大小和方向也随之发生变化，故带电质点不可能做直线运动，也不可能做匀减速运动和匀速圆周运动，C正确答案：C内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 2导学号：82460115(2015太原一模)如图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电的小球(电荷量为q、质量为m)从电磁复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是()答案：CD内容研考情备考导航 建体系高考必备 辨误区易错例析 创新成就未来 品质引领精彩 提考能课时过关 点击进入WORD文稿 提考能课时过关