电场磁场复合场共26页
- 格式:ppt
- 大小:3.59 MB
- 文档页数:26
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)。
启东中学高三二轮复习电场、磁场及复合场一、高考导航“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中的运动问题,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时,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中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,要视具体情况而定)→弹力→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。
二、典型例题1. 空间存在相互垂直的匀强电场E和匀强磁场B ,其方向如图实用文档所示。
一带电粒子+q以初速度v0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 D )A、沿初速度方向做匀速运动B、在纸平面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、初始一段在纸平面内做轨迹向下(向上)弯曲的非匀变速曲线运动2、如图所示空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,一带电液滴从静止开始自A沿曲线ACB运动到B点时,速度为零,C是轨迹的最低点,以下说法中正确的是(ABD )A、液滴带负电B.滴在C点动能最大C.若液滴所受空气阻力不计,则机械能守恒D、液滴在C点机械能最大实用文档3、如图所示,一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上,整个装置处在与杆垂直的水平方向的匀强磁场中,现给滑环以水平向右的瞬时冲量,使滑环获得向右的初速,滑环在杆上的运动情况可能是(ACD )A、始终作匀速运动B、先作加速运动,后作匀速运动C、先作减速运动,后作匀速运动D、先作减速运动,最后静止在杆上4、如图所示,质量为m、带电量为+q的带电粒子,以初速度v0垂直进入相互正交的匀强电场E和匀强磁场B中,从P点离开该区域,此时侧向位移为s,则(A C )(重力不计)A、粒子在P点所受的磁场力可能比电场力大B、粒子的加速度为(qE-qv0B)/m实用文档实用文档C 、粒子在P 点的速率为mqsE v 220 D 、粒子在P 点的动能为mv 02/2-qsE5、如图所示,质量为m ,电量为q 的正电物体,在磁感强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,物体运动初速度为v ,则( CD )A 、物体的运动由v 减小到零所用的时间等于mv/μ(mg+qvB )B 、物体的运动由v 减小到零所用的时间小于mv/μ(mg+qvB )C 、若另加一个电场强度为μ(mg+qvB )/q 、方向水平向左的匀强电场,物体做匀速运动D 、若另加一个电场强度为(mg+qvB )/q 、方向竖直向上的匀强电场,物体做匀速运动6、如图所示,磁感强度为B的匀强磁场,在竖直平面内匀速平移时,质量为m,带电-q的小球,用线悬挂着,静止在悬线与竖直方向成30°角的位置,则磁场的最小移动速度为。