第一篇　專題三　計算題培優(yōu)2　帶電粒子在復(fù)合場中的運動 -2025年高考物理二輪專題復(fù)習(xí)課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

計算題培優(yōu)2　帶電粒子在復(fù)合場中的運動
1.會分析處理帶電粒子在組合場中運動的問題。2.知道帶電粒子在復(fù)合場中幾種常見的運動，掌握運動所遵循的規(guī)律。
二、帶電粒子在疊加場中的運動
一、帶電粒子在組合場中的運動
三、“配速法”解決擺線問題
1.帶電粒子的“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的比較
2.常見運動及處理方法
　 (2024·河北省大聯(lián)考)如圖所示，xOy平面內(nèi)，在x軸上方存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外；在x軸下方存在勻強電場，電場強度大小為E，方向與xOy平面平行，且與x軸成45°夾角。一帶電的粒子以大小為v0的初速度從y軸上的P點沿y軸正方向射出，P點的坐標(biāo)為(0，L)，一段時間后粒子第一次進入電場且進入電場時的速度方向與電場方向相反。不計粒子的重力。
(1)判斷帶電粒子的電性，并求其比荷；
(2)求粒子從P點出發(fā)至第一次到達x軸時所需的時間；
(3)求帶電粒子第四次經(jīng)過x軸的位置的橫坐標(biāo)及此時粒子的速度大小。
“5步”突破帶電粒子在組合場中的運動問題
2.速度選擇器、磁流體發(fā)電機、電磁流量計、霍爾元件都是帶電粒子在相互正交的電場和磁場組成的場中的運動平衡問題，所不同的是速度選擇器中的電場是帶電粒子進入前存在的，是外加的；磁流體發(fā)電機、電磁流量計和霍爾元件中的電場是粒子進入磁場后，在洛倫茲力作用下帶電粒子打在兩極板后才產(chǎn)生的。
答案　20 m/s，方向與y軸負方向夾角為30°指向左下方　
微粒，微粒恰能在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)做直線運動，且運動軌跡經(jīng)過O點。已知y軸正方向豎直向上，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)微粒發(fā)射的速度大小和方向；
(2)微粒到達O點時撤去磁場，當(dāng)微粒的速度沿豎直方向時，微粒的位置坐標(biāo)是多少；
(3)在(2)問中，當(dāng)微粒速度沿豎直方向時，再加上原磁場同時撤去電場，此后微粒運動的軌跡離x軸的最大距離為多少(結(jié)果可用根號表示)。
1.擺線擺線是指一個圓在一條定直線上滾動時，圓周上一個定點的軌跡，又稱圓滾線、旋輪線。當(dāng)圓滾動的方向與圓心勻速移動的方向一致時，圓滾動一周，動圓上定點描畫出擺線的一拱。每一拱的拱高為2a(即圓的直徑)，拱寬為2πa(即圓的周長)。
2.配速法(1)若帶電粒子在磁場中所受合力不為零，則粒子的速度會改變，洛倫茲力也會隨著變化，合力也會跟著變化，則粒子做一般曲線運動，軌跡常為擺線。我們可以把初速度分解成兩個分速度，使其一個分速度對應(yīng)的洛倫茲力與重力(或靜電力，或重力和靜電力的合力)平衡，另一個分速度對應(yīng)的洛倫茲力使粒子做勻速圓周運動，這樣一個復(fù)雜的曲線運動就可以分解為兩個比較常見的運動，這種方法叫配速法。
(2)配速法適用條件：①在疊加場中；②合力不為零。(3)規(guī)律：把速度分解成兩個速度，使其一個分速度對應(yīng)的洛倫茲力與重力(或靜電力、或重力和靜電力的合力)平衡，使粒子在這個方向上做勻速直線運動。①初速度為零時，速度分解為兩個等大、反向的速度；②初速度不為零時，按矢量分解法則分解。
(4)常見的“配速法”的應(yīng)用
　如圖所示，空間存在豎直向下的勻強電場和水平方向的勻強磁場(垂直紙面向里)，電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子在場中運動，不計粒子所受重力。將該粒子在M點由靜止釋放，求粒子沿電場方向運動的最大距離ym和運動過程中的最大速率vm。
計算題培優(yōu)練4　帶電粒子在組合場中的運動
計算題培優(yōu)練5　帶電粒子在疊加場中的運動
1.(2024·河北省適應(yīng)性測試)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B1、垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區(qū)域與x、y坐標(biāo)軸均相切，圓心為O1，第二象限內(nèi)存在電場強度大
(1)勻強電場的電場強度E；
(2)粒子從進入圓形磁場區(qū)域到離開第三象限所用的時間t。
2.(2024·湖南婁底市一模)如圖所示，在真空坐標(biāo)系xOy中，第二象限內(nèi)有邊界互相平行且寬度均為d的六個區(qū)域，交替分布著方向豎直向下的勻強電場和方向垂直紙面向里的勻強磁場，調(diào)節(jié)
(1)第二象限中電場強度大小E0與磁感應(yīng)強度大小B0的比值；
(2)粒子從坐標(biāo)原點O第1次經(jīng)過x軸到第2次經(jīng)過x軸的時間。
(1)小球在C點的速度；
(2)勻強磁場Ⅲ的磁感應(yīng)強度大小B；
(3)小球從A點拋出到第四次(從A點拋出為第零次)經(jīng)過y軸的時間。
軸正方向水平入射。入射速度為v0時，電子沿x軸做直線運動；入射速度小于v0時，電子的運動軌跡如圖中的虛線所示，且在最高點與在最低點所受的合力大小相等。不計重力及電子間相互作用。
2.(2023·江蘇卷·16)霍爾推進器某局部區(qū)域可抽象成如圖所示的模型。Oxy平面內(nèi)存在豎直向下的勻強電場和垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從O點沿x
(1)求電場強度的大小E；