高三物理二輪專題訓(xùn)練 (3)課件

專題三力與物體的曲線運動第2講電場和磁場中的曲線運動考情分析真題樣板答案：

B

解析：

帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，利用幾何關(guān)系和洛倫茲力公式即可求解．答案：

A解析：

帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律與圓周運動知識得出半徑與速度之間的關(guān)系．當(dāng)粒子穿過鋁板時，動能損失，由此可求出穿過鋁板前后的速度之比，即可得出磁感應(yīng)強度大小之比．答案：

D

4．(2014·山東卷·18)如圖，場強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為l，豎直邊ad長為h.質(zhì)量均為m、帶電荷量分別為＋q和－q的兩粒子，由a、c兩點先后沿ab和cd方向以速率v0進入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中)．不計重力．若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于()答案：

B5．(多選)(2014·全國卷新課標(biāo)Ⅱ·20)圖為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖．圖中，永磁鐵提供勻強磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運動的軌跡．宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子．當(dāng)這些粒子從上部垂直進入磁場時，下列說法正確的是()A．電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同B．電子與正電子在磁場中運動軌跡的半徑一定相同C．僅依據(jù)粒子運動軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子D．粒子的動能越大，它在磁場中運動軌跡的半徑越小答案：

AC

熱點考向帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題

如圖所示，三種均帶正電荷的帶電粒子(重力不計)從O點以相同的速度進入同一偏轉(zhuǎn)電場，射出后均打在一個豎直放置的足夠大的熒光屏上．若三種帶電粒子的質(zhì)量之比為1∶2∶4，電荷量之比為1∶1∶2，則下列說法中正確的是()A．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間之比為2∶1∶1B．三種粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C．三種粒子將打在熒光屏上的同一點D．偏轉(zhuǎn)電場對三種粒子做功之比為2∶1∶2答案：

D

1.帶電粒子在電場中的偏移問題，一般是類平拋運動模型，通常采用運動的合成與分解方法處理．通過對帶電粒子的受力分析和運動規(guī)律分析，借助運動的合成與分解，尋找兩個分運動，再應(yīng)用牛頓運動定律或運動學(xué)方程求解．2．當(dāng)帶電粒子從一個電場區(qū)域進入另一個電場區(qū)域時，要注意分析帶電粒子的運動規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場交界處的有關(guān)聯(lián)的物理量，這些關(guān)聯(lián)量往往是解決問題的突破口．1．(多選)某同學(xué)設(shè)計了一種靜電除塵裝置，如圖甲所示，其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板為絕緣材料，上、下面板為金屬材料．圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連．帶負(fù)電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0，當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和，同時被收集．將被收集塵埃的數(shù)量與進入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值，稱為除塵率．不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用．要增大除塵率，則下列措施可行的是()A．只增大電壓UB．只增大長度LC．只增大高度dD．只增大塵埃被吸入的水平速度v0

答案：

AB2.示波器的示意圖如圖所示，金屬絲發(fā)射出來的電子(初速度為零，不計重力)被加速后從金屬板的小孔穿出，進入偏轉(zhuǎn)電場，電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場后沿直線前進，最后打在熒光屏上．設(shè)加速電壓U1＝1640V，偏轉(zhuǎn)極板長L＝4cm，偏轉(zhuǎn)極板間距d＝1cm，當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)極板的中央沿與板平行的方向進入偏轉(zhuǎn)電場．偏轉(zhuǎn)電壓U2為多大時，電子束打在熒光屏上的偏轉(zhuǎn)距離最大？如果偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離x＝20cm，則電子束最大偏轉(zhuǎn)距離為多少？答案：

0.055m

帶電粒子在勻強磁場中的運動

(2014·山西四校聯(lián)考)如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，ab是圓的一條直徑．一帶正電的粒子從a點射入磁場，速度大小為2v，方向與ab成30°時恰好從b點飛出磁場，粒子在磁場中運動的時間為t；若僅將速度大小改為v，則粒子在磁場中運動的時間為(不計帶電粒子所受重力)()解析：

由q·2vB＝m(2v)2/R可得R＝2mv/qB.設(shè)磁場區(qū)域半徑為r，則r＝Rcos60°＝R/2.粒子在磁場中運動的軌跡所對的圓心角為60°，弧長為圓周的1/6，即πR/3＝2vt.若僅將速度大小改為v，其軌道半徑減小為原來的1/2，即R′＝mv/qB＝r.畫出帶電粒子在磁場中運動軌跡如圖所示，粒子在磁場中運動的軌跡所對的圓心角為120°，弧長為圓周的1/3，即2πR′/3＝vt′.聯(lián)立解得：t′＝2t，選項D正確．答案：

D(4)由對稱找規(guī)律．2．處理帶電粒子在勻強磁場中運動問題時常用的幾何關(guān)系(1)四點：分別為入射點、出射點、圓心、入射速度與出射速度的交點；(2)三個角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角的兩倍．3．(多選)(2014·貴州省六校聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示，一束電子以大小不同的速率沿圖示方向飛入橫截面為一正方形的勻強磁場區(qū)，在從ab邊離開磁場的電子中，下列判斷正確的是()A．從b點離開的電子速度最大B．從b點離開的電子在磁場中運動時間最長C．從b點離開的電子速度偏轉(zhuǎn)角最大D．在磁場中運動時間相同的電子，其軌跡線一定重合答案：

ADA．粒子在磁場中運動的半徑為aB．粒子有可能打到A點C．以θ＝60°飛入的粒子在磁場中運動時間最短D．在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出答案：

ABD5．(2014·山東濰坊三模)如圖所示，圓形區(qū)域中，圓心角為30°的扇面MON之外分布著垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一質(zhì)量為m、帶電荷量為－q的粒子，自圓心O點垂直于OM以速度v射入磁場，粒子能兩次經(jīng)過邊界OM，不計粒子重力(1)求粒子從射入到第一次穿過邊界ON，在磁場中運動的時間；(2)求圓形區(qū)域的最小半徑；(3)若圓形區(qū)域無限大，現(xiàn)保持其它條件不變而將∠MON變?yōu)?0°，粒子射出后穿越磁場邊界的次數(shù)．應(yīng)考策略應(yīng)考10大破題方法(四)——臨界思維法

(2014·山東部分名校一模)如圖所示，M、N為平行板電容器的兩極板，M板的上表面涂有一種特殊材料，確保粒子和M板相撞后以原速率反彈且電荷量不變，其上方有一腰長為2a，θ＝45°的等腰直角三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場．

1.解決此類問題的一般思路找出發(fā)生臨界問題的原因找準(zhǔn)臨界狀態(tài)找到臨界條件分析求解．2．對于此類問題，讀題、審題要注意題干中的關(guān)鍵詞(1)有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點．(2)若題目中有“取值范圍”、“多長時間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程中存在著“起止點”，而這些起止點往往就是臨界狀態(tài)．(3)若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值，這些極值點也往往是臨界狀態(tài)．(2014·山東卷·24)如圖甲所示，間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強磁場．取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示．t＝0時刻，一