新教材2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题三电场和磁场第9讲带电粒子在复合场中的运动课件

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命题点一　带电粒子在组合场中的运动1．组合场电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠；或在同一区域分时间段交替出现．
2．磁偏转模型与电偏转模型的辨析
解析：(1)粒子运动的轨迹如图甲所示．(粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称)；
[教你解决问题](1)读题→画轨迹
(2)模型建构→求速度
思维提升解决带电粒子在组合场中运动问题
(1)已知粒子1沿与x轴正方向成θ1＝60°的方向进入磁场后平行于x轴从磁场中射出，求初速度v0的大小；(2)粒子2沿与x轴正方向成θ2＝120°的方向进入磁场，求它从A点运动到P点所用的时间t(结果保留2位有效数字)．(3)求电场的边界线OQP的轨迹方程．
命题点二　带电粒子在叠加场中的运动带电粒子在叠加场中常见的几种运动形式
思维提升 交变电磁场问题的处理思路
提升训练1.[2023·吉林统考二模]如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球(视为质点)套在长度为L、倾角为θ的固定绝缘光滑直杆OP上，P端下方存在正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向沿PO方向，磁场方向垂直纸面水平向里．现将小球从O端由静止释放，小球滑离直杆后沿直线运动，到达Q点时立即撤去磁场，最终小球垂直打到水平地面上，重力加速度大小为g，不计空气阻力．求：(1)电场的电场强度大小E以及磁场的磁感应强度大小B；(2)Q点距离地面的高度h.
(1)求圆形区域内磁场的磁感应强度大小B0和y>0区域内电场的场强大小E；(2)求小球第一次通过x轴时的位置D的横坐标；(3)求小球在x轴下方运动的最大速度．
电磁场与现代科技情境1　回旋加速器——科学思维[典例1]　[2023·广东高三统考开学考试]图甲示意我国建造的第一台回旋加速器，该加速器存放于中国原子能科学研究院，其工作原理如图乙所示，下列说法正确的是(　　)A．由于粒子速度被逐渐加大，则它在D形盒中的运动周期越来越小B．由于粒子速度被逐渐加大，极板所加的交流电周期要相应减小C．粒子从加速器出来的最大速度与D形盒的半径大小及磁场磁感应强度有关D．粒子增加的动能来源于磁场
情境3　电磁流量计——模型建构[典例3]　[2023·湖北省武汉市模拟](多选)电磁流量计可以测量导电流体的流量(单位时间内流过某一横截面的流体体积)．如图所示，它是由一个产生磁场的线圈，以及用来测量电动势的两个电极a、b所构成，可架设于管路外来测量液体流量．以v表示流速，B表示电磁线圈产生的磁场，D表示管路内径，若磁场B的方向、流速v的方向与测量电磁线圈感应电动势两电极连线的方向三者相互垂直，则测得的感应电动势为U0，下列判断正确的是(　　)A．电极a为负，电极b为正B．电极a为正，电极b为负C．U与液体流量成正比D．U与液体流量成反比
情境4　质谱仪——科学思维[典例4]　[2023·天津和平区期末]有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示．加速电场的电压为U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1，磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行．
由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零、重力不计)；经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器．而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器，测量出Q点与圆心O2的距离为d.(题中的U、m、q、R、d都为已知量)(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；(2)求磁分析器中磁感应强度B的大小；(3)现将离子换成质量为2m、电荷量为0.5q的另一种正离子，其他条件不变．磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，求该离子离开磁分析器的位置Q′到O2的距离．