精选-高考物理二轮复习第3章电场和磁场核心素养提升课件
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高考物理二轮复习 第三单元 电场和磁场课件
2．从近几年新课标区的高考试题不难看出，电场部分主要是 考查对上述电场基本概念的理解和基本规律的应用。
3．预计2011年高考涉及本讲的考点一般是： (1)考查电场的叠加问题(近年来研究的对象出现了从单一电荷 向组合电荷发展的趋势，难度有所增加)； (2)考查电场力做功与电势能关系的问题； (3)考查电容器以及带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题； (4)考查跟生产技术、生活实际和科学研究关联的问题——如 电容式传感器、直线加速器等。
1．考查电场性质的问题； 2．考查带电粒子在电场中运动的问题； 3．考查在磁场中做匀速圆周运动的问题； 4．考查带电粒子在复合场、组合场中运动的问题。
专题七 │ 电场
专题 七 电场
专题七 │ 考情分析预测
考情分析预测
电场的力的性质
2010年
2009年
湖南卷17，浙江卷 15，全国卷Ⅱ15， 上海卷9，广东卷21， 江苏卷5，福建卷18
【点评】 本题是电容器与电源保持相连的情况，下面的变式 题则是电容器与电源断开的情况，前者电容器两板间电压不变，后 者电容器极板上带的电荷量不变。
专题七 │ 要点热点探究
[2010·北京卷] 卷用控制变量法，可以研究影响平行
板电容器的因素(如图3－7－4所示)。设两极板正对面积为S，极
板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷
【点评】 本题考查了电场、电场线、电势、电势能等知识点， 下面的变式题则主要考查场强的叠加。
专题七 │ 要点热点探究
ab 是长为 l 的均匀带电细杆，P1、P2 是位于 ab 所在直
线上的两点，位置如图 3－7－2 所示，ab 上电荷产生的静电场
在 P1 处的场强大小为 E1，在 P2 处的场强大小为 E2，则以下说法
3．预计2011年高考涉及本讲的考点一般是： (1)考查电场的叠加问题(近年来研究的对象出现了从单一电荷 向组合电荷发展的趋势，难度有所增加)； (2)考查电场力做功与电势能关系的问题； (3)考查电容器以及带电粒子在匀强电场中的加速和偏转问题； (4)考查跟生产技术、生活实际和科学研究关联的问题——如 电容式传感器、直线加速器等。
1．考查电场性质的问题； 2．考查带电粒子在电场中运动的问题； 3．考查在磁场中做匀速圆周运动的问题； 4．考查带电粒子在复合场、组合场中运动的问题。
专题七 │ 电场
专题 七 电场
专题七 │ 考情分析预测
考情分析预测
电场的力的性质
2010年
2009年
湖南卷17，浙江卷 15，全国卷Ⅱ15， 上海卷9，广东卷21， 江苏卷5，福建卷18
【点评】 本题是电容器与电源保持相连的情况，下面的变式 题则是电容器与电源断开的情况，前者电容器两板间电压不变，后 者电容器极板上带的电荷量不变。
专题七 │ 要点热点探究
[2010·北京卷] 卷用控制变量法，可以研究影响平行
板电容器的因素(如图3－7－4所示)。设两极板正对面积为S，极
板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷
【点评】 本题考查了电场、电场线、电势、电势能等知识点， 下面的变式题则主要考查场强的叠加。
专题七 │ 要点热点探究
ab 是长为 l 的均匀带电细杆，P1、P2 是位于 ab 所在直
线上的两点，位置如图 3－7－2 所示，ab 上电荷产生的静电场
在 P1 处的场强大小为 E1，在 P2 处的场强大小为 E2，则以下说法
高考物理(广东专用)二轮复习课件 1-3-6 专题三 电场和磁场
• 专题三 电场和磁场
第6讲 电场、磁场的基本性质
思考研讨 思考 1 电场强度是矢量还是标量？其大小由谁决定？计算电 场强度大小的主要公式有哪些？ 研讨：是矢量．其大小由电场本身决定．计算电场强度大小 F Q U 的主要公式：E＝ q (定义式)．E＝k 2(点电荷电场)，E＝ d (匀 r 强电场)．
图3－6－2
3kq 3kq 3kq 2 3kq A. 2 B. 2 C. 2 D. 2 3l l l l 解析 设小球 c 带电荷量为 Q，由库仑定律可知小球 a 对小球 qQ c 的库仑引力为 F＝k 2 ，小球 b 对小球 c 的库仑引力为 F＝ l qQ k 2 ，二力的合力为 2Fcos 30° .设水平匀强电场场强的大小为 l 3kq E，对 c 球由平衡条件可得 QE＝2Fcos 30° .解得 E＝ 2 ，选 l 项 B 正确． 答案 B
思考 3 么？
电容的两个表达式和平行板电容器的两类问题是什
Q 研讨：(1)电容：C＝U(定义式) εrS εrS (2)平行板电容器的电容决定式：C＝ ∝ . 4πkd d
(3)平行板电容器的两类问题： ①电键 K 保持闭合，则电容器两端的电压恒定(等于电源电动 εrS εrS 势)，这种情况下带电荷量 Q＝CU∝C，而 C＝ ∝ ，E＝ 4πkd d U 1 d ∝d. ②充电后断开 K，保持电容器带电荷量 Q 恒定，这种情况下 C εrS d 1 ∝ d ，U∝ ，E∝ . εrS εrS
• 思考6 安培定则和左手定则的使用情况有 何不同？ • 研讨：(1)安培定则用于判定电流磁场的 磁感线分布，使用时注意分清 “因——电流 方向”和“果——磁场方向”． • (2)左手定则用于判定安培力的方向，使 用时注意分清 “因——电流方向与磁场方向 ”和“果——受力方向”．
第6讲 电场、磁场的基本性质
思考研讨 思考 1 电场强度是矢量还是标量？其大小由谁决定？计算电 场强度大小的主要公式有哪些？ 研讨：是矢量．其大小由电场本身决定．计算电场强度大小 F Q U 的主要公式：E＝ q (定义式)．E＝k 2(点电荷电场)，E＝ d (匀 r 强电场)．
图3－6－2
3kq 3kq 3kq 2 3kq A. 2 B. 2 C. 2 D. 2 3l l l l 解析 设小球 c 带电荷量为 Q，由库仑定律可知小球 a 对小球 qQ c 的库仑引力为 F＝k 2 ，小球 b 对小球 c 的库仑引力为 F＝ l qQ k 2 ，二力的合力为 2Fcos 30° .设水平匀强电场场强的大小为 l 3kq E，对 c 球由平衡条件可得 QE＝2Fcos 30° .解得 E＝ 2 ，选 l 项 B 正确． 答案 B
思考 3 么？
电容的两个表达式和平行板电容器的两类问题是什
Q 研讨：(1)电容：C＝U(定义式) εrS εrS (2)平行板电容器的电容决定式：C＝ ∝ . 4πkd d
(3)平行板电容器的两类问题： ①电键 K 保持闭合，则电容器两端的电压恒定(等于电源电动 εrS εrS 势)，这种情况下带电荷量 Q＝CU∝C，而 C＝ ∝ ，E＝ 4πkd d U 1 d ∝d. ②充电后断开 K，保持电容器带电荷量 Q 恒定，这种情况下 C εrS d 1 ∝ d ，U∝ ，E∝ . εrS εrS
• 思考6 安培定则和左手定则的使用情况有 何不同？ • 研讨：(1)安培定则用于判定电流磁场的 磁感线分布，使用时注意分清 “因——电流 方向”和“果——磁场方向”． • (2)左手定则用于判定安培力的方向，使 用时注意分清 “因——电流方向与磁场方向 ”和“果——受力方向”．
高考物理二轮复习三电场与磁场(PPT版)共PPT优质公开课
2.(2017江苏单科,4,3分)如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中 央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运 动到P点。现将C板向右平移到P'点,则由O点静止释放的电子 ( A ) A.运动到P点返回 B.运动到P和P'点之间返回
C.运动到P'点返回 D.穿过P'点
解析 由于线框在两通电导线的中间,且对边电流方向相反,大小相等, 只要a、b两导线通有相反方向的电流,利用安培定则,可知线框的对边所在处 磁场大小相等,方向相同,再利用左手定则可判定线框对边所受安培力大小相 等,方向相反,线框处于平衡状态,故A、B错误,C、D正确。
2018
2019
2020
带电粒子在电场中的 T5:电容器动态变化及 T5:带电粒子在电场中的运动 T9:双电荷在电场中
d Cd εrS
项A正确。
3.(2018江苏单科,5,3分)如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带 电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍 均为等势面,则该油滴 ( D )
A.仍然保持静止 C.向左下方运动
B.竖直向下运动 D.向右下方运动
从极板N边缘射出的带电粒子,在磁场中转过240°,经过Q点,则yQ=- +D=3.
二、平行板电容器及其动态分析问题
(1)明确平行板电容器中的哪些物理量是不变的,哪些物理量是变化的以及怎 样变化。
(2)应用平行板电容器电容的决定式C= εrS 分析电容器的电容的变化。
4 kd
(3)应用电容的定义式C= Q 分析电容器带电荷量和两板间电压的变化情况。
U
(4)应用E=U 分析电容器两极板间电场强度的变化。
高三物理二轮复习专题三电场和磁场第2讲磁场及带电粒子在磁场中的运动课件【优质ppt版本】
• (2)画出辅助图(如导轨、斜面等)，并标明辅助方向 (磁感应强度B、电流I的方向)．
• (3)选择观察方向，将立体的受力分析图转化为平面 受力分析图，即画出与导体棒垂直的平面内的受力 分析图．
• 1．(2017·福建泉州模拟)如图所示，两平行金属导 轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平 面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应 强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀 强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内 阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导 体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导 轨 计接，g触取的1两0 m点/s间2.已的知电s阻inR307＝°2＝.50Ω.6，0，金c属os导37轨°电＝阻0.不80， 求：
A．L1 所受磁场作用力的方向与 L2、L3 所在平面垂直 B．L3 所受磁场作用力的方向与 L1、L2 所在平面垂直 C．L1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1∶1∶ 3 D．L1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 3∶ 3∶1
• 突破点拨 • (1)判断每一直线电流在另外两电流所在处的磁场方
向．
• (场2)方根向据和磁大场小叠．加原理分析L1、L2、L3所在处的合磁
• (B3I)L由分左析手L1定、则L2判、断L3L单1和位L长3受度到所的受磁磁场场力力方大向小，之由比F．＝
• 解析 由安培定则可判断出L2在L1处产生的磁场(B21)
方向垂直L1和L2的连线竖直向上，L3在L1处产生的磁
C．磁场区域的圆心坐标为(L2，L2)
D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)
• (3)选择观察方向，将立体的受力分析图转化为平面 受力分析图，即画出与导体棒垂直的平面内的受力 分析图．
• 1．(2017·福建泉州模拟)如图所示，两平行金属导 轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平 面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应 强度B＝0.50 T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀 强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内 阻r＝0.50 Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040 kg 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导 体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导 轨 计接，g触取的1两0 m点/s间2.已的知电s阻inR307＝°2＝.50Ω.6，0，金c属os导37轨°电＝阻0.不80， 求：
A．L1 所受磁场作用力的方向与 L2、L3 所在平面垂直 B．L3 所受磁场作用力的方向与 L1、L2 所在平面垂直 C．L1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 1∶1∶ 3 D．L1、L2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 3∶ 3∶1
• 突破点拨 • (1)判断每一直线电流在另外两电流所在处的磁场方
向．
• (场2)方根向据和磁大场小叠．加原理分析L1、L2、L3所在处的合磁
• (B3I)L由分左析手L1定、则L2判、断L3L单1和位L长3受度到所的受磁磁场场力力方大向小，之由比F．＝
• 解析 由安培定则可判断出L2在L1处产生的磁场(B21)
方向垂直L1和L2的连线竖直向上，L3在L1处产生的磁
C．磁场区域的圆心坐标为(L2，L2)
D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)
高考物理二轮复习 第3章 电场和磁场核心素养提升课件
＝x 垂直．粒子速度大小 v0＝1.0×105 m/s，粒子的比荷为mq ＝ 5.0×105 C/kg，粒子重力不计．求：
(1)坐标 d 的值；
(2)要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强度 B1 应满 足的条件．
[满分指导] “抽象思维”―转―化为→“形象思维” (1)“一带负电的粒子从 S 点沿 y 轴进入圆形磁场区域”
如图所示几何关系得 r2＝ 2d－ 2x1＝2 2 m，(1 分) 由牛顿第二定律得 qB4· 2v0＝m r22v02(2 分) 解得 B4＝0.11 T(1 分)
综上所述，要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强 度 B1 应满足的条件是 0＜B1≤0.11 T 或 B1≥0.24 T．(2 分)
qvB＝mvr12
在加速电场中，由动能定理有 qU2＝12mv2
联立并代入数据解得 U2＝1.25×106 V
要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电场的两极板间
的电压 U2 应满足的条件为 U2＞1.25×106 V.
(3)依题意作出粒子的运动轨迹，如图所示．由于 O、O3、Q 共线，且粒子在两磁场中运动的轨迹半径(设为 r2)相同，故有 O2O3＝2O2Q＝2r2，由此可判断∠QO3O2＝30°，∠QO2O3＝60°， 进而判断∠OO3O2＝150°，粒子从进入磁场到第一次回到 Q 点所 用的时间
为 x1，竖直方向的位移为 y1，则 水平方向：x1＝v0t2(1 分) 竖直方向：y1＝12at22＝v2yt2(1 分)
其中：a＝qmE，联立解得 x1＝2 m，y1＝1 m(2 分)
带电粒子运动轨迹如图所示： 由几何关系得 d＝R＋y1＋x1＝4 m．(2 分)
(2)①设当匀强磁场磁感应强度为 B3 时，粒子从电场垂直边 界进入匀强磁场后，轨迹与 y 轴相切，粒子将无法运动到 x 轴负 半轴，此时粒子在磁场中运动半径为 r1，运动轨迹如图所示：
(1)坐标 d 的值；
(2)要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强度 B1 应满 足的条件．
[满分指导] “抽象思维”―转―化为→“形象思维” (1)“一带负电的粒子从 S 点沿 y 轴进入圆形磁场区域”
如图所示几何关系得 r2＝ 2d－ 2x1＝2 2 m，(1 分) 由牛顿第二定律得 qB4· 2v0＝m r22v02(2 分) 解得 B4＝0.11 T(1 分)
综上所述，要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强 度 B1 应满足的条件是 0＜B1≤0.11 T 或 B1≥0.24 T．(2 分)
qvB＝mvr12
在加速电场中，由动能定理有 qU2＝12mv2
联立并代入数据解得 U2＝1.25×106 V
要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电场的两极板间
的电压 U2 应满足的条件为 U2＞1.25×106 V.
(3)依题意作出粒子的运动轨迹，如图所示．由于 O、O3、Q 共线，且粒子在两磁场中运动的轨迹半径(设为 r2)相同，故有 O2O3＝2O2Q＝2r2，由此可判断∠QO3O2＝30°，∠QO2O3＝60°， 进而判断∠OO3O2＝150°，粒子从进入磁场到第一次回到 Q 点所 用的时间
为 x1，竖直方向的位移为 y1，则 水平方向：x1＝v0t2(1 分) 竖直方向：y1＝12at22＝v2yt2(1 分)
其中：a＝qmE，联立解得 x1＝2 m，y1＝1 m(2 分)
带电粒子运动轨迹如图所示： 由几何关系得 d＝R＋y1＋x1＝4 m．(2 分)
(2)①设当匀强磁场磁感应强度为 B3 时，粒子从电场垂直边 界进入匀强磁场后，轨迹与 y 轴相切，粒子将无法运动到 x 轴负 半轴，此时粒子在磁场中运动半径为 r1，运动轨迹如图所示：
新高考新教材物理二轮复习核心专题突破3电场与磁场第二讲磁场带电粒子在磁场中的运动pptx课件
特殊解
二是直接分析、讨论临界状态,找出临界条件,从而通过临界条
件求出临界值
物理 (1)利用临界条件求极值;(2)利用边界条件求极值;(3)利用矢量
两种 方法 图求极值
方法 数学 (1)用三角函数求极值;(2)用一元二次方程的判别式求极值;(3)
方法 用不等式的性质求极值;(4)用图像法求极值
(1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界
可推知(
)
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50 μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
答案 BC
解析 本题考查地磁场的特点及磁感应强度的叠加计算。由表中z轴数据可
(1)若在线圈中通入的微小电流为I,求平衡后
弹簧长度改变量的绝对值Δx及PQ上反射光点
与O点间的弧长s。
(2)某同学用此装置测一微小电流,测量前未调零,将电流通入线圈后,PQ上
反射光点出现在O点上方,与O点间的弧长为s1;保持其他条件不变,只将该
电流反向接入,则反射光点出现在O点下方,与O点间的弧长为s2。求待测
R=ρ0 ,金属棒
运动过程中安培力不变,轨迹中点处金属棒受力平衡,由几何关系得
安
=
=
=
,可知
0
I= ,联
二是直接分析、讨论临界状态,找出临界条件,从而通过临界条
件求出临界值
物理 (1)利用临界条件求极值;(2)利用边界条件求极值;(3)利用矢量
两种 方法 图求极值
方法 数学 (1)用三角函数求极值;(2)用一元二次方程的判别式求极值;(3)
方法 用不等式的性质求极值;(4)用图像法求极值
(1)刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界
可推知(
)
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
-45
2
0
-20
-46
3
21
0
-45
4
-21
0
-45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50 μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
答案 BC
解析 本题考查地磁场的特点及磁感应强度的叠加计算。由表中z轴数据可
(1)若在线圈中通入的微小电流为I,求平衡后
弹簧长度改变量的绝对值Δx及PQ上反射光点
与O点间的弧长s。
(2)某同学用此装置测一微小电流,测量前未调零,将电流通入线圈后,PQ上
反射光点出现在O点上方,与O点间的弧长为s1;保持其他条件不变,只将该
电流反向接入,则反射光点出现在O点下方,与O点间的弧长为s2。求待测
R=ρ0 ,金属棒
运动过程中安培力不变,轨迹中点处金属棒受力平衡,由几何关系得
安
=
=
=
,可知
0
I= ,联
高中物理第三章磁场素养整合提升课件新人教版选修3
答案：(1)mkg (2)M端 (3)2.5 A (4)0.10 T
二、有关洛伦兹力的多解问题 要充分考虑带电粒子的电性、磁场方向、轨迹及临界条件的多种可能性， 画出其运动轨迹，分阶段、分层次地求解。常见的多解问题有以下几种： 1．带电粒子电性不确定造成多解 受洛伦兹力作用的带电粒子，可能带正电，也可能带负电，在相同的初速 度的条件下，正负粒子在磁场中运动轨迹不同，形成多解。 如图甲所示，带电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，如带正电，其轨迹为 a，如带负电，其轨迹为b。
3．求解带电粒子在复合场中的运动问题的一般步骤 (1)选带电粒子为研究对象；(2)对带电粒子进行受力分析；(3)依据受力情况 判定带电粒子的运动形式；(4)分析运动过程并结合力学规律列方程或画图象， 然后求解。
典例 3 如图所示，位于竖直平面内的坐 标系xOy，在其第三象限空间有沿水平方向的、 垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B＝0.5T，还有沿x轴负方向的匀强电场，场强 大小为E＝2 N/C。在其第一象限空间有沿y轴负 方向的、场强大小也为E的匀强电场，并在y>h ＝0.4 m的区域有磁感应强度也为B的垂直于纸面 向里的匀强磁场。一个带电荷量为q的油滴从图 中第三象限的P点得到一初速度，恰好能沿PO做 匀 速 直 线 运 动 (PO 与 x 轴 负 方 向 的 夹 角 为 θ ＝ 45°)，并从原点O进入第一象限。已知重力加 速度g＝10 m/s2，问：
磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开
始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边
上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴
的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不
高中物理教师专用课件--高考二轮复习之第三单元--电与磁
专题九 │ 主干知识整合
三、典型电场特征
掌握好各种典型电场电场线的分布情况及其场强、电势的特
点是解决电场问题的前提，详见下表.
单 电①场电场线为直 线；②正 点电荷电场 中电场线 起于正电荷 ，终于无
个 线穷远；③负点 电荷电场 中电场线起 于无穷远 ，终于负电 荷
点
① 以点 电 荷为 球 心的 球面 上 各点 的 场强 大小_相__等____，方
专题九 │ 电场
专题九电场
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
专题九 │ 主干知识整合
主干知识整合
一、两个定律 1．电荷守恒定律 电荷既不能产生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另 一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移过 程中电荷的___总__量____不变． 2．库仑定律 (1)内容：真空中两个点电荷之间相互作用力，跟它们 __电__荷__量__的__乘__积___ 成正比，跟它们 ___距__离__的__二__次__方__成反
第三单元 动量与动能
第三单元│ 知识网络构建
知识网络构建
第三单元 │ 高考命题趋向
高考命题趋向
本专题进入电与磁的复习．电场、电流、磁场、电磁感 应(含交流电)是构成高中物理电磁学内容的四大板块，是高 考命题的重要内容，在历年高考物理试题中约占三分之一的 比重，所以本专题的复习质量将直接影响物理成绩．
第三单元 │ 高考命题趋向
高考涉及电与磁专题的考题主要表现为以下几种形式： 1．带电粒子(或带电质点)在电场、磁场、复合场中的 运动问题； 2．直流电路的分析与计算，尤其是电路中的功率分配、 动态分析、故障分析等问题； 3．与交变电流产生原理相关的计算问题、含理想变压 器的交变电路动态分析问题； 4．以“导轨＋导体棒”模型为载体，联系法拉第电磁 感应定律、楞次定律、安培力、直流电路知识、磁场知识等 多个考点的电磁感应综合题，也可能结合运动图象或电学图 象进行考查．
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圆心 O1 在 M 板上．
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14
设此时粒子在磁场中运动的轨道半径为 r1.
根据图中的几何关系(Rt△OQO1)有
r21＋R22＝(r1＋R1)2 又根据洛伦兹力提供向心力，有
qvB＝mvr12
在加速电场中，由动能定理有 qU2＝12mv2
联立并代入数据解得 U2＝1.25×106 V
Q、O 在同一直线上，粒子的比荷mq ＝4× 107 C/kg，不计粒子的重力，且不考虑粒 子的相对论效应．
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12
(1)若加速电场的两极板间的电压 U1＝5×106 V，求粒子刚 进入环形磁场时的速率 v0.
(2)要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电场的两极板 间的电压 U2 应满足什么条件？
为 x1，竖直方向的位移为 y1，则 水平方向：x1＝v0t2(1 分) 竖直方向：y1＝12at22＝v2yt2(1 分)
其中：a＝qmE，联立解得 x1＝2 m，y1＝1 m(2 分)
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7
带电粒子运动轨迹如图所示：
由几何关系得 d＝R＋y1＋x1＝4 m．(2 分)
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如图所示几何关系得 r2＝ 2d－ 2x1＝2 2 m，(1 分) 由牛顿第二定律得 qB4· 2v0＝m r22v02(2 分) 解得 B4＝0.11 T(1 分)
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10
综上所述，要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强 度 B1 应满足的条件是 0＜B1≤0.11 T 或 B1≥0.24 T．(2 分)
要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电场的两极板间
的电压 U2 应满足的条件为 U2＞1.25×106 V.
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仅供学习交流！！！
(3)依题意作出粒子的运动轨迹，如图所示．由于 O、O3、Q 共线，且粒子在两磁场中运动的轨迹半径(设为 r2)相同，故有 O2O3＝2O2Q＝2r2，由此可判断∠QO3O2＝30°，∠QO2O3＝60°， 进而判断∠OO3O2＝150°，粒子从进入磁场到第一次回到 Q 点所 用的时间
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1
赢取高考压轴题满分策略② ——思维转化“情境示意，一目了然” [满分策略]
认真阅读题目、分析题意、搞清题述物理状态及过程，并
用简图(示意图、运动轨迹图、受力分析图、等效图等)将这些状
态及过程表示出来，以展示题述物理情境、物理模型，使物理过
程更为直观、物理特征更为明显，进而快速简便解题．
(3)当加速电场的两极板间的电压为某一值时，粒子进入圆形 磁场区域后恰能水平通过圆心 O，之后返回到出发点 P，求粒子 从进入磁场到第一次回到 Q 点所用的时间 t.
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解析：(1)粒子在电场中加速，由动能定理有 qU1＝12mv20 解得 v0＝2×107 m/s. (2)粒子刚好不进入中间圆形磁场时的运动轨迹如下图所示，
由(1)可知粒子进入电场做“类平抛运动”
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5
(3)“要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴”
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6
[规范解答] (1)带电粒子在匀强磁场 B2 中运动， 由牛顿第二定律得 qB2v0＝mrv20，(2 分) 解得 r＝1 m＝R(1 分) 粒子进入匀强电场以后，做类平抛运动，设水平方向的位移
足的条件．
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3
[满分指导] “抽象思维”―转―化为→“形象思维” (1)“一带负电的粒子从 S 点沿 y 轴进入圆形磁场区域”
在磁场 B2 中，由 qB2v0＝mrv20，得 r＝1 m＝R
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4
(2)“经过……且第一次进入磁场 B1 时速度方向与直线 y＝x 垂直”
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2
[典例] (20 分)如图所示，直线 y＝x 与 y 轴之间有垂直于 xOy
平面向外的匀强磁场 B1，直线 x＝d 与 y＝x 间有沿 y 轴负方向的匀 强电场，电场强度 E＝1.0×104 V/m，另有一半径 R＝1.0 m 的圆形
匀强磁场区域，磁感应强度 B2＝0.20 T，方向垂直坐标平面向外， 该圆与直线 x＝d 和 x 轴均相切，且与 x 轴相切于 S 点．一带负电的
粒子从 S 点沿 y 轴的正方向以速度 v0 进入圆形磁场区域，经过一段 时间进入磁场区域 B1，且第一次进入磁场 B1 时的速度方向与直线 y
＝x 垂直．粒子速度大小 v0＝1.0×105 m/s，粒子的比荷为mq ＝
5.0×105 C/kg，粒子重力不计．求：
(1)坐标 d 的值；
(2)要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强度 B1 应满
[答案] (1)4 m (2)0＜B1≤0.11 T 或 B1≥0.24 TΒιβλιοθήκη 最新精选中小学课件
11
[即学即练] 如图所示，M、N 为加速电场的两极板，M 板 中心 Q 点有一小孔，其正上方有圆心为 O、半径 R1＝1 m 的圆 形磁场区域和圆心为 O、内半径为 R1、外半径 R2＝ 2 m 的环形 磁场区域．环形磁场区域的外边界与 M 板相切于 Q 点．两个磁 场均垂直于纸面，磁感应强度大小均为 B(B＝0.5 T)，但方向相 反．一带正电的粒子从 N 板附近的 P 点由静止释放，经加速后 通过小孔，垂直进入环形磁场区域．已知点 P、
8
(2)①设当匀强磁场磁感应强度为 B3 时，粒子从电场垂直边 界进入匀强磁场后，轨迹与 y 轴相切，粒子将无法运动到 x 轴负 半轴，此时粒子在磁场中运动半径为 r1，运动轨迹如图所示：
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9
由几何关系得 r1＋ 2r1＝ 2d－ 2x1(1 分) 解得 r1＝(4－2 2) m(1 分) 由牛顿第二定律得 qB3· 2v0＝m r21v02(2 分) 解得 B3＝0.24 T．(1 分) ②设当匀强磁场磁感应强度为 B4 时，粒子垂直打在 y 轴上， 粒子将无法运动到 x 轴负半轴，粒子在磁场中运动半径为 r2，由
t＝236600°°T＋135600°°T＝76T 又 T＝2qπBm
联立并代入数据解得 t＝76π×10－7 s.
答案：(1)2×107 m/s (2)U2＞1.25×106 V (3)76π×10－7 s
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14
设此时粒子在磁场中运动的轨道半径为 r1.
根据图中的几何关系(Rt△OQO1)有
r21＋R22＝(r1＋R1)2 又根据洛伦兹力提供向心力，有
qvB＝mvr12
在加速电场中，由动能定理有 qU2＝12mv2
联立并代入数据解得 U2＝1.25×106 V
Q、O 在同一直线上，粒子的比荷mq ＝4× 107 C/kg，不计粒子的重力，且不考虑粒 子的相对论效应．
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(1)若加速电场的两极板间的电压 U1＝5×106 V，求粒子刚 进入环形磁场时的速率 v0.
(2)要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电场的两极板 间的电压 U2 应满足什么条件？
为 x1，竖直方向的位移为 y1，则 水平方向：x1＝v0t2(1 分) 竖直方向：y1＝12at22＝v2yt2(1 分)
其中：a＝qmE，联立解得 x1＝2 m，y1＝1 m(2 分)
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带电粒子运动轨迹如图所示：
由几何关系得 d＝R＋y1＋x1＝4 m．(2 分)
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如图所示几何关系得 r2＝ 2d－ 2x1＝2 2 m，(1 分) 由牛顿第二定律得 qB4· 2v0＝m r22v02(2 分) 解得 B4＝0.11 T(1 分)
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综上所述，要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强 度 B1 应满足的条件是 0＜B1≤0.11 T 或 B1≥0.24 T．(2 分)
要使粒子能进入中间的圆形磁场区域，加速电场的两极板间
的电压 U2 应满足的条件为 U2＞1.25×106 V.
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(3)依题意作出粒子的运动轨迹，如图所示．由于 O、O3、Q 共线，且粒子在两磁场中运动的轨迹半径(设为 r2)相同，故有 O2O3＝2O2Q＝2r2，由此可判断∠QO3O2＝30°，∠QO2O3＝60°， 进而判断∠OO3O2＝150°，粒子从进入磁场到第一次回到 Q 点所 用的时间
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赢取高考压轴题满分策略② ——思维转化“情境示意，一目了然” [满分策略]
认真阅读题目、分析题意、搞清题述物理状态及过程，并
用简图(示意图、运动轨迹图、受力分析图、等效图等)将这些状
态及过程表示出来，以展示题述物理情境、物理模型，使物理过
程更为直观、物理特征更为明显，进而快速简便解题．
(3)当加速电场的两极板间的电压为某一值时，粒子进入圆形 磁场区域后恰能水平通过圆心 O，之后返回到出发点 P，求粒子 从进入磁场到第一次回到 Q 点所用的时间 t.
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解析：(1)粒子在电场中加速，由动能定理有 qU1＝12mv20 解得 v0＝2×107 m/s. (2)粒子刚好不进入中间圆形磁场时的运动轨迹如下图所示，
由(1)可知粒子进入电场做“类平抛运动”
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(3)“要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴”
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足的条件．
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在磁场 B2 中，由 qB2v0＝mrv20，得 r＝1 m＝R
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(2)“经过……且第一次进入磁场 B1 时速度方向与直线 y＝x 垂直”
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[典例] (20 分)如图所示，直线 y＝x 与 y 轴之间有垂直于 xOy
平面向外的匀强磁场 B1，直线 x＝d 与 y＝x 间有沿 y 轴负方向的匀 强电场，电场强度 E＝1.0×104 V/m，另有一半径 R＝1.0 m 的圆形
匀强磁场区域，磁感应强度 B2＝0.20 T，方向垂直坐标平面向外， 该圆与直线 x＝d 和 x 轴均相切，且与 x 轴相切于 S 点．一带负电的
粒子从 S 点沿 y 轴的正方向以速度 v0 进入圆形磁场区域，经过一段 时间进入磁场区域 B1，且第一次进入磁场 B1 时的速度方向与直线 y
＝x 垂直．粒子速度大小 v0＝1.0×105 m/s，粒子的比荷为mq ＝
5.0×105 C/kg，粒子重力不计．求：
(1)坐标 d 的值；
(2)要使粒子无法运动到 x 轴的负半轴，则磁感应强度 B1 应满
[答案] (1)4 m (2)0＜B1≤0.11 T 或 B1≥0.24 TΒιβλιοθήκη 最新精选中小学课件
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[即学即练] 如图所示，M、N 为加速电场的两极板，M 板 中心 Q 点有一小孔，其正上方有圆心为 O、半径 R1＝1 m 的圆 形磁场区域和圆心为 O、内半径为 R1、外半径 R2＝ 2 m 的环形 磁场区域．环形磁场区域的外边界与 M 板相切于 Q 点．两个磁 场均垂直于纸面，磁感应强度大小均为 B(B＝0.5 T)，但方向相 反．一带正电的粒子从 N 板附近的 P 点由静止释放，经加速后 通过小孔，垂直进入环形磁场区域．已知点 P、
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(2)①设当匀强磁场磁感应强度为 B3 时，粒子从电场垂直边 界进入匀强磁场后，轨迹与 y 轴相切，粒子将无法运动到 x 轴负 半轴，此时粒子在磁场中运动半径为 r1，运动轨迹如图所示：
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由几何关系得 r1＋ 2r1＝ 2d－ 2x1(1 分) 解得 r1＝(4－2 2) m(1 分) 由牛顿第二定律得 qB3· 2v0＝m r21v02(2 分) 解得 B3＝0.24 T．(1 分) ②设当匀强磁场磁感应强度为 B4 时，粒子垂直打在 y 轴上， 粒子将无法运动到 x 轴负半轴，粒子在磁场中运动半径为 r2，由
t＝236600°°T＋135600°°T＝76T 又 T＝2qπBm
联立并代入数据解得 t＝76π×10－7 s.
答案：(1)2×107 m/s (2)U2＞1.25×106 V (3)76π×10－7 s