《備考指南一輪 物理 》課件-章末總結(jié)9

磁場(chǎng)第十章章末總結(jié)欄目導(dǎo)航01知識(shí)網(wǎng)絡(luò)歸納03五年高考真題02規(guī)范答題知識(shí)網(wǎng)絡(luò)歸納1規(guī)范答題2帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合題題型解讀：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，考查題型有計(jì)算題和選擇題，計(jì)算題常以壓軸題出現(xiàn)，難度較大，題目綜合性較強(qiáng)，分值較大．此類(lèi)問(wèn)題命題情境新穎，慣于物理情境的重組翻新，設(shè)問(wèn)巧妙變換，具有不回避重復(fù)考查的特點(diǎn)．也常以速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、霍爾效應(yīng)、質(zhì)譜儀等為背景出實(shí)際應(yīng)用題．突破策略：該類(lèi)型問(wèn)題一般有三種情況：帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和在變化的電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．(1)在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式處理；分析帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)找出粒子運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑，抓住粒子處在分段運(yùn)動(dòng)的連接點(diǎn)時(shí)的速度分析求解．(2)在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：先從力的角度對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，注意電場(chǎng)力、重力與洛倫茲力大小和方向間的關(guān)系及它們的特點(diǎn)(重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功)，分清帶電粒子的狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程，然后運(yùn)用相關(guān)規(guī)律求解．(3)在變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：仔細(xì)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、受力情況，清楚帶電粒子在變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)中各處于什么狀態(tài)、做什么運(yùn)動(dòng)，然后分過(guò)程求解．(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；(2)粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的位置坐標(biāo)；(3)要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開(kāi)，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍，并說(shuō)明粒子離開(kāi)區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向．第2步規(guī)范思維粒子的運(yùn)動(dòng)可分為三個(gè)過(guò)程：①電場(chǎng)中的類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．②區(qū)域Ⅰ中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．③區(qū)域Ⅱ中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度．第3步規(guī)范答題由幾何關(guān)系知，離開(kāi)區(qū)域Ⅰ時(shí)的位置坐標(biāo)：x＝L，y＝0，即位置坐標(biāo)為(L,0)．五年高考真題31．[考法：安培力](2019年新課標(biāo)Ⅰ卷)如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相連．已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為(

)A．2F B．1.5F

C．0.5F D．0【答案】B1磁感應(yīng)強(qiáng)度安培力【答案】C【答案】AC2帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【答案】B【答案】B6．[考法：質(zhì)譜儀](2016年新課標(biāo)Ⅰ卷)現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來(lái)分析比質(zhì)子重很多的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定．質(zhì)子在入口處從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開(kāi)磁場(chǎng)．若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開(kāi)始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開(kāi)磁場(chǎng)，須將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來(lái)的12倍．此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為(

)A．11 B．12C．121 D．144【答案】D7．[考法：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)](2019年新課標(biāo)Ⅰ卷)如圖，在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外．一帶正電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)電壓U加速后沿平行于x軸的方向射入磁場(chǎng)．一段時(shí)間后，該粒子在OP邊上某點(diǎn)以垂直于x軸的方向射出．已知O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，N點(diǎn)在y軸上，OP與x軸的夾角為30°，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)與離開(kāi)磁場(chǎng)的出射點(diǎn)之間的距離為d，不計(jì)重力．求：(1)帶電粒子的比荷；(2)帶電粒子從射入磁場(chǎng)到運(yùn)動(dòng)至x軸的時(shí)間．8．[考法：帶電粒子在電磁、重力復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)](2017年新課標(biāo)Ⅰ卷)如圖所示，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上(與紙面平行)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里．三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc.已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．則下列選項(xiàng)正確的是(

)A．ma>mb>mc B．mb>ma>mcC．mc>ma>mb D．mc>mb>ma【答案】B3帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【解析】a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，意味著合外力為洛倫茲力，Eq＝mag.b向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其受力分析如圖甲，mbg＝Eq＋Bqv.c向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力分析如圖乙，mcg＋Bqv＝Eq.得出mb>ma>mc，選B．

甲乙

(1)出射粒子的動(dòng)能Em；(2)粒子從飄入狹縫至動(dòng)能達(dá)到Em所需的總時(shí)間t總；(3)要使超過(guò)99%飄入狹縫的粒子能射出，d應(yīng)滿(mǎn)足的條件．【答案】見(jiàn)解析10．(2018年新課標(biāo)Ⅰ卷)如圖，在y＞0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E；在y＜0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)氕核H和一個(gè)氘核H先后從y軸上y＝h點(diǎn)以相同的動(dòng)能射出，速度方向沿x軸正方向．已知H進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與x軸正方向的夾角為6