2019届高三第二轮复习专题四(第10讲）.ppt

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1、考点一带电粒子在组合场中的运动考点一带电粒子在组合场中的运动图解带电粒子在组合场中运动的解题思路图解带电粒子在组合场中运动的解题思路 例例1.如图所示，在如图所示，在xOy平面内，在平面内，在0 x0的区域内充的区域内充满垂直纸面向外的匀强磁场满垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大，两磁场的磁感应强度大小都为小都为B。有一质量为。有一质量为m，电荷量为，电荷量为+q的带电粒子，从的带电粒子，从坐标原点坐标原点O以某一初速度沿与以某一初速度沿与x轴正方向成轴正方向成=30射入射入磁场磁场，粒子刚好经过，粒子刚好经过P点进入磁场点进入磁场，后经过后经过x轴上的轴上的M点点(图中未标出图中未

2、标出)射出磁场射出磁场。已知已知P点坐标为点坐标为(1.5l， l)，不计，不计重力的影响，求：重力的影响，求：(1)粒子的初速度大小。粒子的初速度大小。(2)M点在点在x轴上的位置。轴上的位置。答案：答案：(1) (1) (2)3(2)3lqBml2.2.如图所示，金属板如图所示，金属板M M、N N板竖直平行放置，中心开有小板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为孔，板间电压为U U0 0，E E、F F金属板水平平行放置，间距为金属板水平平行放置，间距为d d，板长为，板长为L L，其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场，其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场磁场ACAC边界与边界与ABA

3、B竖直边界的夹角为竖直边界的夹角为6060，现有一质量为，现有一质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的带正电粒子，从极板的带正电粒子，从极板M M的中央小孔的中央小孔s s1 1处处由静止出发，穿过小孔由静止出发，穿过小孔s s2 2后沿后沿EFEF板间中轴线进入偏转电板间中轴线进入偏转电场，从场，从P P处离开偏转电场，平行处离开偏转电场，平行ACAC方向进入方向进入磁场，若磁场，若P P距距磁场磁场ACAC与与ABAB两边界的交点两边界的交点A A距离为距离为a a，忽略粒子重力及平，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，试求：行板间电场的边缘效应，试求：(1)(1)粒子到达小孔粒子到达

4、小孔s s2 2时的速度时的速度v v0 0。(2)EF(2)EF两极板间电压两极板间电压U U。 (3)(3)要使粒子进入磁场区域后能从要使粒子进入磁场区域后能从ABAB边射出，磁场磁感边射出，磁场磁感应强度的最小值。应强度的最小值。0008 2qmU2qU2 3U d123m3L3qa（ ）（ ）（ ）考点二带电粒子在复合场中的运动考点二带电粒子在复合场中的运动图解带电粒子在复合场中运动的解题思路图解带电粒子在复合场中运动的解题思路 例例1.1.如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁如图所示，某空间存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一场，电场方向水平

5、向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电微粒由带电微粒由a a点进入电磁场并刚好沿虚线点进入电磁场并刚好沿虚线abab向上运动。向上运动。下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () )A.A.该微粒一定带负电该微粒一定带负电B.B.该微粒的动能一定减少该微粒的动能一定减少C.C.该微粒的电势能一定增加该微粒的电势能一定增加D.D.该微粒的机械能不一定增加该微粒的机械能不一定增加A A2.2.如图所示，水平线如图所示，水平线ACAC和竖直线和竖直线CDCD相交于相交于C C点，点，ACAC上开有上开有小孔小孔S S，CDCD上开有小孔上开有小孔P P，ACAC与与CDCD间存在磁感应强度为间存在磁感

6、应强度为B B的的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，DCG=60DCG=60，在，在CDCD右侧，右侧，CGCG的下方有一竖直向上的匀强电场的下方有一竖直向上的匀强电场E(E(大小未知大小未知) )和和垂直纸面向里的另一匀强磁场垂直纸面向里的另一匀强磁场B B1 1( (大小未知大小未知) )，一质量为，一质量为m m，电荷量为电荷量为+q+q的塑料小球从小孔的塑料小球从小孔S S处无初速度地进入匀强磁处无初速度地进入匀强磁场中，经一段时间恰好能从场中，经一段时间恰好能从P P孔水平匀速飞出而进入孔水平匀速飞出而进入CDCD右右侧，小球在侧，小球在CDCD右侧做匀

7、速圆右侧做匀速圆周运动而垂直打在周运动而垂直打在CGCG板上，重力板上，重力加速度为加速度为g g。求：。求：(1) (1) 竖直向上的竖直向上的匀强电场的电场强度匀强电场的电场强度E E的大小。的大小。(2)(2)求求CDCD右侧匀强磁场的磁感应强度右侧匀强磁场的磁感应强度B B1 1的大小。的大小。(3)(3)若要使小球进入若要使小球进入CDCD右侧后不打在右侧后不打在CGCG上，则上，则B B1 1应满足应满足什么条件？什么条件？答案：答案：(1) (1) (2)2B(2)2B(3)B(3)B1 14.3B4.3Bmgq考点三电磁场技术的应用考点三电磁场技术的应用图解电磁场技术应用的基本

8、规律图解电磁场技术应用的基本规律 例例1.1.电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转霍尔转把把”，属于传感器非接触控制。转把内部有永久磁铁和霍，属于传感器非接触控制。转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲。开启电源时，在霍尔器件的上下尔器件等，截面如图甲。开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙。随着转把的转面之间加一定的电压，形成电流，如图乙。随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出

9、控制动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图丙。以下关于车速的电压，已知电压与车速关系如图丙。以下关于“霍霍尔转把尔转把”叙述正确的是叙述正确的是( () ) A.A.为提高控制的灵敏度为提高控制的灵敏度, ,永久磁铁的上下端分别为永久磁铁的上下端分别为N N、S S极极B.B.按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快C.C.图乙中从霍尔器件左右侧面输出控制车速的霍尔电压图乙中从霍尔器件左右侧面输出控制车速的霍尔电压D.D.若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，将若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制影响车速

10、控制答案：答案：B B2.(2.(多选多选) )如图所示为一种获得高能粒子的装置原理图，环如图所示为一种获得高能粒子的装置原理图，环形管内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场形管内存在垂直于纸面、磁感应强度大小可调的匀强磁场( (环形管的宽度非常小环形管的宽度非常小) )，质量为，质量为m m、电荷量为、电荷量为q q的带正电粒的带正电粒子可在环中做半径为子可在环中做半径为R R的圆周运动。的圆周运动。A A、B B为两块中心开有为两块中心开有小孔且小孔距离很近的平行极板，原来电势均为零，每当小孔且小孔距离很近的平行极板，原来电势均为零，每当带电粒子经过带电粒子经过A A板刚进入板刚进

11、入A A、B B之间时，之间时，A A板电势升高到板电势升高到+U+U，B B板电势仍保持为零，粒子板电势仍保持为零，粒子在两板间的电场中得到加速，在两板间的电场中得到加速，每当粒子离开每当粒子离开B B板时，板时，A A板电势又降为零，粒板电势又降为零，粒子在电场中一次一次地加速使得动能不断子在电场中一次一次地加速使得动能不断增大，而在环形区域内，通过调节磁感应增大，而在环形区域内，通过调节磁感应强度大小可使粒子运行半径强度大小可使粒子运行半径R R不变，已知极不变，已知极板间距远小于板间距远小于R R，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是( () )A.A.环形区域内匀强磁场的磁场方向垂

12、直于纸面向里环形区域内匀强磁场的磁场方向垂直于纸面向里B.B.粒子从粒子从A A板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，板小孔处由静止开始在电场力作用下加速，绕行绕行N N圈后回到圈后回到A A板时获得的总动能为板时获得的总动能为NqUNqUC.C.粒子在绕行的整个过程中，粒子在绕行的整个过程中，A A板电势变化的周期不变板电势变化的周期不变D.D.粒子绕行第粒子绕行第N N圈时，环形区域内匀圈时，环形区域内匀强磁场的磁感应强度为强磁场的磁感应强度为 12NmU Rq答案：答案：BDBD交汇考点带电粒子在交变电磁场中的运动交汇考点带电粒子在交变电磁场中的运动图解带电粒子在交变电磁场中运动的解题思

13、路图解带电粒子在交变电磁场中运动的解题思路例：例：如图甲所示，空间存在着正交的匀强电场和匀强磁如图甲所示，空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。在场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里。在t=0t=0时刻，一质量为时刻，一质量为m m，电荷量大小为，电荷量大小为q q的带正电粒子在的带正电粒子在O O点垂直于电场、磁场以初速度点垂直于电场、磁场以初速度v v0 0竖直向上射入正交的电竖直向上射入正交的电场和磁场，开始时，粒子向上做一段直线运动，不计粒场和磁场，开始时，粒子向上做一段直线运动，不计粒子受到的重力。电场强度的变化规律如图乙所子受到的重力

14、。电场强度的变化规律如图乙所示示(E(E0 0未未知知) )。磁场的磁感应强度变化规律如图丙所示，求：。磁场的磁感应强度变化规律如图丙所示，求：(1)(1)电场强度电场强度E E0 0的大小及粒子开始时的大小及粒子开始时做直线运动的位移大小。做直线运动的位移大小。(2)t=3t(2)t=3t0 0时刻粒子离时刻粒子离O O点的距离及点的距离及粒子的速度大小。粒子的速度大小。200 00 000mv21v t2v t1vqt2 （ ）（ ）()答案：答案： (1)(1)电场强度电场强度E E0 0的大小及粒子开始时的大小及粒子开始时做直线运动的位移大小。做直线运动的位移大小。(2)t=3t(2)t=3t0 0时刻粒子离时刻粒子离O O点的距离及点的距离及粒子的速度大小。粒子的速度大小。