《高考物理大一輪總復習 熱點專題突破 帶電粒子在復合場中常見的三種軌跡課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理大一輪總復習 熱點專題突破 帶電粒子在復合場中常見的三種軌跡課件（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、熱點專題系列熱點專題系列(九九)帶電粒子在復合場中常見的三種軌跡帶電粒子在復合場中常見的三種軌跡熱點概述帶電粒子在復合場中運動，運動的軌跡往往對稱和諧，異彩紛呈常見有“拱橋”形、“葡萄串”形、“心連心”形等一、“拱橋”形帶電粒子在磁場和電場中交替運動，在磁場中的軌跡為半圓，進入電場時速度方向與電場線平行，粒子在電場中做直線運動，如果粒子在電場中做往復運動，則粒子運動的軌跡為“拱橋”形【例證1】如圖所示，在x軸上方有垂直于xOy平面的勻強磁場，磁感應強度為B，在x軸下方有沿y軸負方向的勻強電場，場強為E，一質量為m、電荷量為q的粒子從坐標原點O沿著y軸正方向射出，射出之后，第三次到達x軸時，它與

2、O點的距離為L，求此時粒子射出時的速度大小和運動的總路程(重力不計)二、“葡萄串”形當空間存在重力場、電場和周期性變化的磁場時，當電荷受到重力和電場力平衡時，有磁場時做圓周運動【例證2】如圖所示，在xOy坐標系內存在周期性變化的電場和磁場，電場沿y軸正方向，磁場垂直紙面(以向里為正)，電場和磁場的變化規(guī)律如圖所示一質量m3.21013 kg、電荷量q1.61010 C的帶電粒子，在t0時刻以v08 m/s的速度從坐標原點沿x軸正向運動，不計粒子重力求： (1)粒子在磁場中運動的周期； (2)t20103 s時粒子的位置坐標； (3)t24103 s時粒子的速度三、“心連心”形當帶電粒子在相鄰的

3、磁感應強度不同的磁場中做勻速圓周運動時其半徑不同，因此粒子運動的軌跡為兩個半圓的相互交叉，稱為“心連心”形【例證3】2013陜西高三質檢如圖所示，兩個同心圓是磁場的理想邊界，內圓半徑為R，外圓半徑為R，磁場方向垂直于紙面向里，內、外圓之間的環(huán)形區(qū)域的磁感應強度為B，內圓中的磁感應強度為.t0時，一個質量為m、帶電荷量為q的離子(不計重力)，從內圓上的A點沿半徑方向飛進環(huán)形磁場，剛好沒有飛出磁場 (1)求離子的速度大??； (2)離子自A點射出后在兩個磁場間不斷地飛進飛出，求從t0開始經多長時間第一次回到A點？ (3)求從t0開始到離子第二次回到A點，離子在內圓磁場中運動的時間共為多少？ (4)畫

4、出從t0到第二次回到A點離子運動的軌跡(小圓上的黑點為圓周的等分點，供畫圖時參考) 1如圖甲所示，豎直擋板MN左側空間有豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場，電場和磁場的范圍足夠大，電場強度E40 N/C，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖象如圖乙所示，選定磁場垂直紙面向里為正方向t0時刻，一質量m8104 kg、帶電荷量q2104 C的微粒在O點具有豎直向下的速度v0.12 m/s，O是擋板MN上一點，直線OO與擋板MN垂直，取g10 m/s2.求： (1)微粒再次經過直線OO時與O點的距離； (2)微粒在運動過程中離開直線OO的最大高度； (3)水平移動擋板，使微粒能垂直射到擋板上

5、，擋板與O點間的距離應滿足的條件(2)微粒運動半周后向上勻速運動，運動的時間為t5 s，軌跡如圖所示，位移大小svt0.6 m1.88 m因此，微粒離開直線OO的最大高度hsR2.48 m.(3)若微粒能垂直射到擋板上的某點P，P點在直線OO下方時，由圖象可知，擋板MN與O點間的距離應滿足：L(2.4n0.6) m(n0,1,2)若P點在直線OO上方，由圖象可知，擋板MN與O點間的距離應滿足：L(2.4n1.8) m(n0,1,2)綜合以上兩種情況，得擋板MN與O點間的距離應滿足：L(1.2n0.6) m(n0,1,2)【答案【答案】(1)1.2 m(2)2.48 m(3)(1.2n0.6)

6、m(n0,1,2) 2如圖甲所示，與紙面垂直的豎直面MN的左側空間中存在豎直向上的場強大小為E2.5102 N/C的勻強電場(上、下及左側無界)一個質量為m0.5 kg、電荷量為q2.0102 C的可視為質點的帶正電小球，在t0時刻以大小為v0的水平初速度向右通過電場中的一點P，當tt1時刻在電場所在空間中加上一如圖乙所示隨時間周期性變化的磁場，使得小球能豎直向下通過D點，D為電場中小球初速度方向上的一點，PD間距為L，D到豎直面MN的距離DQ為L/.設磁感應強度垂直紙面向里為正(g10 m/s2) (1)如果磁感應強度B0為已知量，使得小球能豎直向下通過D點，求磁場每一次作用時間t0的最小值(用題中所給物理量的符號表示)； (2)如果磁感應強度B0為已知量，試推出滿足條件的時刻t1的表達式(用題中所給物理量的符號表示)； (3)若小球能始終在電磁場所在空間做周期性運動，則當小球運動的周期最大時，求出磁感應強度B0及運動的最大周期T的大小(用題中所給物理量的符號表示)【解析】(1)當小球僅有電場作用時：mgEq，小球將做勻速直線運動在t1時刻加入磁場，小球在時間t0內將做勻速圓周運動，圓周運動周期為T0，若豎直向下通過D點，由圖甲分析可知：(3)小球運動的速率始終不變，當R變大時，T0也增加，小球在電磁場中的運動的周期T增加，在小球不飛出電磁場的情況下，當T最大時有：