2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：磁場(chǎng)-復(fù)合場(chǎng)之組合場(chǎng)（交變性）

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)（8/9）高中物理

一輪復(fù)習(xí)磁場(chǎng)（8/9）1磁感應(yīng)強(qiáng)度2安培力3洛倫茲力4線狀磁場(chǎng)邊界5圓形磁場(chǎng)邊界6放縮圓7旋轉(zhuǎn)圓8復(fù)合場(chǎng)9現(xiàn)代物理模型相關(guān)知識(shí)：1.磁場(chǎng)恒定、電場(chǎng)周期變化：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）E（向下為正）tOE-Ed××××××m

+qv0LBd××××××m

+qv0LBvt0=L/（2v0）入射：d××××××m

+qv0LBθθvyt0=0入射：相關(guān)知識(shí)：1.磁場(chǎng)恒定、電場(chǎng)周期變化：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）t0=0入射：d××××××m

+qv0BL2L1E（向下為正）tOE-Eθθvy相關(guān)知識(shí)：2.電場(chǎng)恒定、磁場(chǎng)周期變化：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）B（向里為正）tOB-Bm

+qv0=0××××××B×××EL入射時(shí)刻：××××××BE×××yx入射時(shí)刻：××××××B××××××Ex相關(guān)知識(shí)：2.電場(chǎng)恒定、磁場(chǎng)周期變化：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）B（向里為正）tOB-Bm

+qv0=0××××××B×××EL入射時(shí)刻：××××××B××××××Exy入射時(shí)刻：××××××B××××××Eyx相關(guān)知識(shí)：3.電場(chǎng)與磁場(chǎng)交替出現(xiàn)：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）E（向上為正）tOEtOBB（向外為正）m

+qxyOv0=0E●B入射時(shí)刻：vy（向上為正）tOv-vy相關(guān)知識(shí)：3.電場(chǎng)與磁場(chǎng)交替出現(xiàn)：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）E（向上為正）tOEtOBB（向外為正）入射時(shí)刻：xyOv0=0E●Bvy（向上為正）tOv-vy相關(guān)知識(shí)：3.電場(chǎng)與磁場(chǎng)交替出現(xiàn)：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）E（向上為正）tOEtOBB（向外為正）xyOv0=0E●B入射時(shí)刻：vy（向上為正）tOv1-v1v2-v2y1y2相關(guān)知識(shí)：3.電場(chǎng)與磁場(chǎng)交替出現(xiàn)：磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）E（向上為正）tOEtOBB（向外為正）xyOv0=0E●B入射時(shí)刻：vy（向上為正）tOv2-v2v1-v1y2y1d××××××m

+qv0LBMN總結(jié)：1.確定電場(chǎng)入磁場(chǎng)時(shí)速度及位置；2.③問不存在多解性，注意周期必須滿足大于等于原題干的周期；【例題1】如圖1所示，A、B兩相同金屬板上下平行正對(duì)放置，板長L=0.1m，板間距離d=0.1m。在兩板間加上如圖2所示的交變電壓UAB，周期為8×10-6s，金屬板間電場(chǎng)可看成勻強(qiáng)電場(chǎng)，直線MN是勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊界，M，N點(diǎn)分別緊靠金屬板右邊緣，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里。帶正電的粒子從O點(diǎn)沿著OO′連續(xù)射入板間，粒子比荷q/m=108C/kg，t=0時(shí)刻進(jìn)入板間粒子恰在2×10-6s經(jīng)N點(diǎn)射入磁場(chǎng)。求：①任意時(shí)刻射入的帶電粒子都不能夠從右邊界射出，求磁場(chǎng)寬度范圍；②要使t=0時(shí)刻射出帶電粒子返回兩板間，電場(chǎng)邊界MN向左平移多遠(yuǎn)；③要使t=0時(shí)刻射出帶電粒子返回出發(fā)點(diǎn)，求交流電周期（T≥8×10-6s）。θvd××××××v0BxLθθvyMN①②③磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）d××××××v0BxLθθvyMNd××××××m

+qv0LBMNθvUABt（10-6s）O25v-25v246810圖2圖1總結(jié)：1.磁場(chǎng)邊界問題臨界點(diǎn)的尋找；2.以一個(gè)周期為時(shí)間段，分析位移變化；3.多解性按照奇偶性分類討論；【例題2】如圖所示，M、N為水平放置長為L的平行金屬板，兩板相距也為L。一束帶正電、比荷為q/m粒子流（重力不計(jì)），以初速度v0沿兩板正中間水平射入兩板間。粒子恰好由N板下邊緣A點(diǎn)射出，以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系。①求粒子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度大小和方向；②若y軸右側(cè)有一方向垂直紙面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，x軸上方磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好不離開磁場(chǎng)。求：B2/B1；③僅撤去②中的磁場(chǎng)，在y軸右側(cè)加上如圖所示足夠大的周期性變化的磁場(chǎng)（B0已知），設(shè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里為正。求：t=0時(shí)刻從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)值。從上方穿過x軸：從下方穿過x軸：①②③磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）【例題3】?jī)蓧K面積和間距均足夠大的金屬板水平放置，如圖1所示。金屬板與可調(diào)電源相連形成電場(chǎng)，方向沿y軸正方向。在兩板之間施加磁場(chǎng)，方向垂直xOy平面向外。電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。板間O點(diǎn)放置一粒子源，可連續(xù)釋放質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0），初速度為零的粒子，不計(jì)重力及粒子間的相互作用，圖中物理量均為已知量。求：①t＝0時(shí)刻釋放的粒子，在t=2πm/qB0

時(shí)刻的位置坐標(biāo)；②在0～6πm/(qB0)時(shí)間內(nèi)，靜電力對(duì)t＝0時(shí)刻釋放粒子所做的功；③在M（4πE0m/qB02

，π2

E0m/4qB02）點(diǎn)放置一個(gè)粒子接收器，在0～6πm/qB0

時(shí)間內(nèi)什么時(shí)刻釋放粒子在電場(chǎng)存在期間被捕獲?？偨Y(jié)：1.帶電粒子在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)中讓速度反向，水平方向推進(jìn)一個(gè)直徑；2.洛倫茲力不做功；①②vytOv1-v1v3v2磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）【例題3】?jī)蓧K面積和間距均足夠大的金屬板水平放置，如圖1所示。金屬板與可調(diào)電源相連形成電場(chǎng)，方向沿y軸正方向。在兩板之間施加磁場(chǎng)，方向垂直xOy平面向外。電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。板間O點(diǎn)放置一粒子源，可連續(xù)釋放質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0），初速度為零的粒子，不計(jì)重力及粒子間的相互作用，圖中物理量均為已知量。求：③在M（4πE0m/qB02

，π2

E0m/4qB02）點(diǎn)放置一個(gè)粒子接收器，在0～6πm/qB0

時(shí)間內(nèi)什么時(shí)刻釋放粒子在電場(chǎng)存在期間被捕獲?？偨Y(jié)：1.對(duì)帶電粒子入射時(shí)刻分類討論，要兼顧橫縱坐標(biāo)；2.多過程的復(fù)雜直線運(yùn)動(dòng)一定要畫v-t圖像；vytOv1-v1v3v1′-v1′v2′-v2′③0~t：4t~5t：2t~3t：無解；v1″-v1″v2″-v2″磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）例題1例題2例題3磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）d××××××m

+qv0LBMN【例題1】如圖1所示，A、B兩相同金屬板上下平行正對(duì)放置，板長L=0.1m，板間距離d=0.1m。在兩板間加上如圖2所示的交變電壓UAB，周期為8×10-6s，金屬板間電場(chǎng)可看成勻強(qiáng)電場(chǎng)，直線MN是勻強(qiáng)電場(chǎng)的右邊界，M，N點(diǎn)分別緊靠金屬板右邊緣，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里。帶正電的粒子從O點(diǎn)沿著OO′連續(xù)射入板間，粒子比荷q/m=108C/kg，t=0時(shí)刻進(jìn)入板間粒子恰在2×10-6s經(jīng)N點(diǎn)射入磁場(chǎng)。求：①任意時(shí)刻射入的帶電粒子都不能夠從右邊界射出，求磁場(chǎng)寬度范圍；②要使t=0時(shí)刻射出帶電粒子返回兩板間，電場(chǎng)邊界MN向左平移多遠(yuǎn)；③要使t=0時(shí)刻射出帶電粒子返回出發(fā)點(diǎn)，求交流電周期（T≥8×10-6s）。θvd××××××v0BxLθθvyMN①②③d××××××v0BxLθθvyMNd××××××m

+qv0LBMNθvUABt（10-6s）O25v-25v246810圖2圖1例題1例題2例題3磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）【例題2】如圖所示，M、N為水平放置長為L的平行金屬板，兩板相距也為L。一束帶正電、比荷為q/m粒子流（重力不計(jì)），以初速度v0沿兩板正中間水平射入兩板間。粒子恰好由N板下邊緣A點(diǎn)射出，以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系。①求粒子經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度大小和方向；②若y軸右側(cè)有一方向垂直紙面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，x軸下方磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，x軸上方磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好不離開磁場(chǎng)。求：B2/B1；③僅撤去②中的磁場(chǎng)，在y軸右側(cè)加上如圖所示足夠大的周期性變化的磁場(chǎng)（B0已知），設(shè)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里為正。求：t=0時(shí)刻從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)值。從上方穿過x軸：從下方穿過x軸：①②③例題1例題2例題3磁場(chǎng)

—復(fù)合場(chǎng)5（組合場(chǎng)：電場(chǎng)+磁場(chǎng)）【例題3】?jī)蓧K面積和間距均足夠大的金屬板水平放置，如圖1所示。金屬板與可調(diào)電源相連形成電場(chǎng)，方向沿y軸正方向。在兩板之間施加磁場(chǎng)，方向垂直xOy平面向外。電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。板間O點(diǎn)放置一粒子源，可連續(xù)釋放質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0），初速度為零的粒子，不計(jì)重力及粒子間的相互作用，圖中物理量均為已知量。求：①t＝0時(shí)刻釋放的粒子，在t=2πm/qB0

時(shí)刻的位置坐標(biāo)；②在0～6πm/(qB0)時(shí)間內(nèi)，靜電力對(duì)t＝0時(shí)刻釋放粒子所做的功；③在M（4πE0m/qB02

，π2

E0m/4qB02）點(diǎn)放置一個(gè)粒子接收器，在0～6πm/qB0

時(shí)間內(nèi)什么時(shí)刻釋放粒子在電場(chǎng)存在期間被捕獲。①②vytOv1-v1v3v2本節(jié)重點(diǎn)：2.總結(jié)：①勻強(qiáng)電場(chǎng)：類似拋體運(yùn)動(dòng)（勻變速曲線運(yùn)動(dòng)）；②勻強(qiáng)磁場(chǎng)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；③銜接點(diǎn)：速度大小及方