电场磁场复合场共26页
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一、复合场中的动力学问题1、常见的力与运动结合问题【例】.如图11-5-5所示,匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向水平指向纸外,有一电荷(不计重力),恰能沿直线从左向右飞越此区域,则若电子以相同的速率从右向左水平飞入该区域,则电子将(C)A.沿直线飞越此区域B.电子将向上偏转C.电子将向下偏转D.电子将向纸外偏转【例】.如图11-5-6所示,一个带正电的摆球,在水平匀强磁场中振动,振动平面与磁场垂直,当摆球分别从左侧或右侧运动到最低位置时,具有相同的物理量是:( )A.球受到的磁场力B.悬线对球的拉力C.球的动量D.球的动能【例】.如图11-5-7所示,一质量为m、带电量为+q的带电圆环由静止开始,沿动摩擦系数为μ的杆下滑,则圆环的运动情况是先做加速度减小的加速运动,后做匀速直线运动.【模仿题】如图11-5-8所示的空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B.质量为m、带电量为+q的小球套在粗糙的并足够长的竖直绝缘杆上由静止开始下滑,则( )A.小球的加速度不断减小,直至为0B.小球的加速度先增大后减小,最终为0C.小球的速度先增大后减小,最终为0D.小球的动能不断增大,直到某一最大值2、带边界的问题【例1】如图11-5-9甲所示,在x轴上方有匀强电场,场强为E,在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度为B,方向如图,在x轴方向上有一点M离O点距离为L,现有一带电量为+q的粒子,从静止开始释放后能经过M点,求如果此粒子放在y轴上,其坐标应满足什么关系?(重力不计)3、叠加场:即在同一区域内同时有电场和磁场,此类问题看似简单,受力不复杂,但仔细分析其运动往往比较难以把握,是不能一目了然的,这对于学生的空间想象和逻辑思维能力要求较高;【例2】如图11-5-10所示,在平行金属板间有匀强电场和匀强磁场,方向如图,有一束正电荷沿中心线方向水平射入,却分成三束分别由a、b、c三点射出,问可以确定的是这三束带电粒子的什么物理量不相同?(重力不计)【例3】如图11-5-11所示,质量为m、带电量为q的小球,在倾角为θ的光滑斜面上由静止下滑,匀强磁场的感应强度为B,方向垂直纸面向外,若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为0,问:小球所带电荷的性质如何?此时小球的下滑速度和下滑位移各是多大?4、带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中做不完整圆周运动的解题思路:(1)用几何知识确定圆心并求半径.因为F方向指向圆心,根据F一定垂直v,画出粒子运动轨迹中任意两点(大多是射入点和出射点)的F或半径方向,其延长线的交点即为圆心,再用几何知识求其半径与弦长的关系.(2)确定轨迹所对的圆心角,求运动时间.先利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于360°(或2π)计算出圆心角θ的大小,再由公式t=θT/3600(或θT/2 π)可求出运动时间.【例】两个粒子带电量相等,在同一匀强磁场中只受磁场力而做匀速圆周运动,则( )A.若速率相等,则半径相等B.若速率相等,则周期相等C.若动量大小相等,则半径相等D.若动能相等,则周期相等【例】如图11-3-4(a)所示,在x轴上方有匀强磁场B,一个质量为m,带电量为-q的的粒子,以速度v从O点射入磁场,角已知,粒子重力不计,求(1)粒子在磁场中的运动时间.(2)粒子离开磁场的位置.全国高考真题训练【练习】、如图所示,两个共轴的圆筒形金属电极,外电极接地,其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和 d,外筒的外半径为r0。
专题六《电场、磁场和复合场》一、大纲解读电场和磁场共22个考点,其中,I级考点有15个,II级考点有7个。
对I级考点,要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用;对II级考点,要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
高考主要针对II级考点命题。
对库仑定律,要掌握其内容、适用条件、表达式及其应用,能用之处理平衡、非平衡等问题;对电场强度、点电荷的场强,要掌握定义、公式、适用条件,并用之处理叠加、对称、平衡、非平衡等问题;对电势差,要掌握定义式,能用之计算电势差及做功问题;对带电粒子在匀强电场中的运动,要能用牛顿定律、功能关系、运动合成与分解知识处理电荷平行进入或垂直进入电场的相关问题;对匀强磁场中的安培力、洛伦兹力,要能用左手定则判断方向,能在立体图转化成的平面图上正确标出方向,对电流与磁场垂直、带电粒子速度与磁场垂直情况定量计算,能用安培力做功、洛伦兹力不做功分析计算相关问题;对带电粒子在匀强磁场中的运动,不仅要会分析计算仅有磁场的圆周问题,对复合场问题也要能够处理,对磁场中的直线运动,平衡问题同样要求掌握。
二、高考预测电场和磁场是电学的基础知识,是历年考查的重点和热点。
对电场,高考命题主要集中在三个方面:其一是电场的描述,涉及电场强度、库仑力、带电粒子的平衡、点电荷周围的电场等(如08上海第14题、08山东理综第21题);其二是电场线、静电平衡、电势差、电势、等势面电场力、电场力做功、电势能的变化(08海南物理第4、5题、08海南物理第6题、08江苏理综第6题、08上海第2题、08广东卷第8题),其三是平行板电容器及平行板电容器所形成的匀强电场、还有带电粒子在电场中的加速和偏转(如08宁夏理综第21题、08重庆理综第21题、08全国理综Ⅱ第19题).对磁场,高考考查的知识点主要有磁场的叠加、安培定则和左手定则(如08宁夏理综第14题)、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动(如08广东卷第9题08重庆理综第25题)。