新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题3电场与磁场微专题4带电粒子在复合场中的运动课件

这是一份新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题3电场与磁场微专题4带电粒子在复合场中的运动课件，共53页。PPT课件主要包含了专题三电场与磁场，命题热点•巧突破，审题指导，〔对点训练〕，3分析等内容，欢迎下载使用。
微专题4　带电粒子在复合场中的运动
1.带电体在电场、重力场中运动的分析方法(1)对带电体的受力情况和运动情况进行分析，综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动的规律解决问题。(2)根据功能关系或能量守恒的观点，分析带电体的运动时，往往涉及重力势能、电势能以及动能的相互转化，总的能量保持不变。
题型1　带电体在电场和重力场中的运动
2.带电体在电场和重力场的叠加场中的圆周运动(1)等效重力法
(2)等效最高点和最低点：在“等效重力场”中做圆周运动的小球，过圆心作合力的平行线，交于圆周上的两点即为等效最高点和最低点。
〔真题研究1〕(多选)(2022·全国甲卷，21,6分)地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中P点水平向左射出。小球所受的重力和静电力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在P点。则射出后( )A．小球的动能最小时，其电势能最大B．小球的动能等于初始动能时，其电势能最大C．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大D．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量
〔对点训练〕1. (多选)(2023·河南开封三模)如图所示，空间有水平方向的匀强电场E(未画出)，长为L的绝缘轻质细线一端固定在天花板上O点，另一端系质量为m，电荷量为q的带正电小球，现由图示A位置静止释放小球，小球沿圆弧经最低点C恰好能到达B点，已知OB与竖直方向的夹角为θ＝37°且sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，
重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是( )
2. (多选)(2023·福建福州质检)1909年密立根通过油滴实验测得电子的电荷量，因此获得1923年诺贝尔物理学奖，实验装置如图。两块水平放置相距为d的金属板A、B分别与电源正、负两极相接，从A板上小孔进入两板间的油滴因摩擦带上一定的电荷量。两金属板间未加电压时，通过显微镜观察到某带电油滴P以速度大小v1竖直向下匀速运动；当油滴P经过板间M点(图中未标出)时，给金属板加上电压U，经过一段时间，发现油滴P恰以速度大小v2竖直向上匀速经过M点。已知油滴运动时所受空气阻力大小为f＝kvr，其中k为比例系数，v为油滴运动速率，r为油滴的半径，不计空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
1.带电粒子的“电偏转”和“磁偏转”的比较
题型2　带电粒子在组合场中的运动
2.常见运动及处理方法
“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题
以一定速度出射，速度方向与z轴正方向夹角为β，在yOz平面内运动一段时间后，经坐标原点O沿z轴正方向进入磁场Ⅰ。不计离子重力。
(1)当离子甲从A点出射速度为v0时，求电场强度的大小E；(2)若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度vm；
【解析】　(1)如图所示
(2)离子甲从坐标原点O沿z轴正方向进入磁场Ⅰ中，在磁场Ⅰ中做匀速圆周运动，经过磁场Ⅰ偏转后从y轴进入磁场Ⅱ中，继续做匀速圆周运动，如图所示
为了使离子甲始终在磁场中运动，则在磁场Ⅰ中运动时，不能从磁场Ⅰ上边界穿出；在磁场Ⅱ中运动时，不能从磁场Ⅱ下边界穿出，则离子在磁场中运动的轨迹半径需满足
离子甲从O点第1次穿过到第4次穿过xOy平面的运动情境，如图所示离子甲第4次穿过xOy平面的x坐标为x4＝2r甲2sin 45°＝d离子甲第4次穿过xOy平面的y坐标为y4＝2r甲1＝d故离子第4次穿过xOy平面的位置坐标为(d，d,0)。⑨
〔易错提醒〕(1)不能熟练应用运动的合成与分解的思想处理带电粒子在电场中的类斜抛问题；(2)不能准确地在空间中根据磁场方向判断洛伦兹力方向并确定带电粒子轨迹圆所在的平面；(3)不能在空间图形中准确地找到带电粒子的位置关系。
(1)求金属板间电势差U；(2)求粒子射出磁场时与射入磁场时运动方向间的夹角θ；(3)仅改变圆形磁场区域的位置，使粒子仍从图中O′点射入磁场，且在磁场中的运动时间最长。定性画出粒子在磁场中的运动轨迹及相应的弦，标出改变后的圆形磁场区域的圆心M。
1.三种典型情况(1)若只有两个场，所受合力为零，则表现为匀速直线运动或静止状态。例如电场与磁场叠加满足qE＝qvB时，重力场与磁场叠加满足mg＝qvB时，重力场与电场叠加满足mg＝qE时。(2)若三场共存，所受合力为零时，粒子做匀速直线运动，其中洛伦兹力F＝qvB的方向与速度v垂直。
题型3　带电粒子在叠加场中的运动
2.当带电粒子做复杂的曲线运动或有约束的变速直线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解。
〔真题研究3〕 (2023·江苏统考高考真题)霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。Oxy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射。入射速度为v0时，电子沿x轴做直线运动；入射速度小于v0时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用。