(浙江专用)高考物理二轮复习 第一部分 专题三 电场与磁场 第1讲 电场、带电粒子在电场中的运动课件
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4.(多选)(2019江苏单科,7,4分)如图所示,在光滑的水平桌面上,a和b是两条固 定的平行长直导线,通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间, 通有顺时针方向的电流,在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向 可能是 ( CD) A.均向左 B.均向右 C.a的向左,b的向右 D.a的向右,b的向左
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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。
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二、磁场
1.磁感应强度的定义式:B=
F IL
。
2.安培力:(1)大小:F=BIL(B、I相互垂直);(2)方向:左手定则判断。
3.洛伦兹力:(1)大小:F=qvB;(2)方向:左手定则判断。
4.带电粒子在匀强磁场中的运动
变式2 (多选)(2020江苏南通吕四中学质量检测)将平行板电容器两极板之 间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、 E、C和Q表示。下列说法正确的是 (ACD) A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半 B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍 C.保持C不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的两倍 D.保持d、C不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半
高考物理二轮复习第1部分---专题5---第1讲带电粒子在电场中运动
(2)规律 ①偏转距离 1 2 qU l 2 qUl2 Ul2 y＝ at ＝ ( )＝ ＝ . 2 2md v0 2mdv2 4 dU 0 0 vy qUl Ul ②偏转角tan φ＝ ＝ ＝ . v0 mdv2 2dU0 0 ③同一方向同位置入射的带电粒子，不论其m、q、v0如何，其射 l y 1 出电场时的方向的延长线交点一定在金属板的 处的O点(因s＝ ＝ 2 tan φ 2 l)，如图5－1－1所示．
核心考点 真空中的库仑定律 电荷量 电场、电场强度、电场线、点电荷 的场强、匀强电场、电场强度的叠 加 电势能、电势差、电势、等势面、 匀强电场中电势差跟电场强度的关 系 带电粒子在匀强电场中的运动
要求 Ⅱ Ⅱ
应考策略 1.本专题是高考必考内容， 且是高考重点考查内容．主 要以选择题的形式考查电场， 以电场为核心、结合牛顿运 动定律、曲线运动、能量等 知识综合命题；以计算题的 形式考查磁场，主要考查带 电粒子在磁场中的偏转、带 电粒子在组合场、复合场中 的运动等． 2.掌握电场力对带电粒子做 功及电势能的变化，带电粒 子在电场中的加速和偏转， 带电粒子在磁场中的偏转， 以及带电粒子在复合场中的 运动.
2．电场力做功的特点
电荷在电场中某两点间任意移动时，它的电势能的变化量是确 定的，因而移动电荷做功的值也是确定的，所以，电场力对移动电
荷所做的功，与电荷移动的路径无关，仅与始末位置的电势差有关，
这与重力做功十分相似．
3．计算方法 (1)由公式W＝Flcos α计算，此公式只适用于匀强电场，可变形
为W＝qElE，式中lE为电荷初末位置在电场方向上的距离．
【答案】 CD
判断电场性质的一般思路 (1)明确电场的电场线．等势面的分布． (2)利用电场线的疏密或场强合成的方法判断场强的大小． (3)根据电场线的指向判断电势的高低． (4)运用电场力做动来分析电势能的变化．
2021届高考物理二轮复习课件：第一篇 专题六 考向3 带电粒子在电场中的运动
C、D 两点电荷在杆上的场强方向垂直杆,则电场力不做功,小环的电势能不变, 由于小环有初速度则小环可带正电也可带负电,故A、B错误;由于两点电荷在杆 上的场强方向垂直杆则小环的加速度始终为a=gsin37°,故C正确;两点电荷在杆 上的场强方向垂直杆,则电场力不做功,从A点沿杆运动到B点的过程中,只有重力 做功,所以机械能守恒,故D正确。
(1)求电场强度的大小; (2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大? (3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0,该粒子进入电场时的速度应 为多大?
【真题解码】 (1)审题破题眼:
(2)情境化模型:
(3)命题陷阱点:认为匀强电场中运动的位移越长,动能增加越多。 匀强电场中的类平抛运动,有其研究的独特性,所受恒定电场力不在竖直方向上, 学生不易联想平抛运动对比研究,只有电场力方向上的位移才做功。
也为mv0,由几何关系及运动学规律可得,此时入射速率v=
3 2
v0。
必备知能·融会贯通
【核心必备】熟记匀强电场中类平抛运动的规律
【考场秘技】电容器动态平衡问题的解题技巧
多维猜押·制霸考场
1.(直线加速)如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。
右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。电子原来静止在左极板小孔处(不
8 5
ERq,故B错误;由动能定理有qUAB=
1 2
mv
2B，在B点有FB-qE
=
mv2B R
，联立解得FB=
21 5
qE,故C正确;由于小球到达B的动能最大,且由能量守
恒可知,小球能重新回到A点且到A点的速度为零,小球在A点的受电场力方向如
图2所示,此时弹力大小为FA=qEcos53°=0.6qE,故D正确。
浙江专用2021高考物理二轮复习答题模板之3带电粒子在磁场电场和复合场中的运动课件
(16分)(2017·浙江4月选考真题)如图所示,在xOy平面内,
有一电子源持续不断地沿x正方向每秒发射出N个速率均为
v的电子,形成宽为2b,在y轴方向均匀分布且关于x轴对称
的电子流。电子流沿x方向射入一个半径为R、中心位于原
点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xOy平面向里,电子
经过磁场偏转后均从P点射出。在磁场区域的正下方有一对平行于x轴的金属平行
板K和A,其中K板与P点的距离为d,中间开有宽度为2l且关于y轴对称的小孔。K板接
地,A与K两板间加有正负、大小均可调的电压UAK。穿过K板小孔到达A板的所有电
子被收集且导出,从而形成电流。已知b= 3 R,d=l,电子质量为m,电荷量为e,忽略
D.若此粒子从B 右端沿虚线方向进入,仍做直线运动
【解析】选B。粒子带正电和负电均可,选项A错误;由洛伦兹力等于电场力,可
得qvB=qE,解得速度v=E ,选项B正确;若速度v>E ,粒子可能会从板间射出,
B
B
选项C错误;若此粒子从右端沿虚线方向进入,所受电场力和洛伦兹力方向相同,
不能做直线运动,选项D错误。
2.如图所示,在xOy平面内,匀强电场的方向沿x轴正向,匀强磁场的方向垂直于
xOy平面向里。一电子在xOy平面内运动时,速度方向保持不变。则电子的运动
方向沿 ( )
A.x轴正向
B.x轴负向
C.y轴正向
D.y轴负向
【解析】选C。电子受电场力方向一定水平向左,所以需要受向右的洛伦兹力才 能做匀速运动,根据左手定则进行判断可得电子应沿y轴正向运动。
B
足题意,对磁场与电场的方向以及强弱程度都要有要求,但是对电性和电量无 要求,根据F=qvB可知,洛伦兹力的方向与速度方向有关,故对入射时的速度也 有要求,故选C。
物理3-1人教浙江专全程导笔记文档：第一章 静电场 9 带电粒子在电场中的运动 含答案
9带电粒子在电场中的运动知识内容带电粒子在电场中的运动考试要求必考加试b d课时要求1。
会从力和能量角度分析计算带电粒子在电场中的加速问题。
2。
能够用类平抛运动分析方法研究带电粒子在电场中的偏转问题.3。
了解示波管的基本原理.一、带电粒子的加速1．基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，它们受到的重力一般远小于静电力，故可以忽略．2．带电粒子的加速：(1）运动分析：带电粒子从静止释放,将沿电场力方向在匀强电场中做匀加速运动．(2)末速度大小：根据qU＝错误!mv2，得v＝错误!。
二、带电粒子的偏转如图1所示，质量为m、带电荷量为q的基本粒子(忽略重力），以初速度v0平行于两极板进入匀强电场,极板长为l,极板间距离为d，极板间电压为U。
图11．运动性质：（1）沿初速度方向：速度为v0的匀速直线运动．(2)垂直v0的方向：初速度为零的匀加速直线运动．2．运动规律：（1）偏移距离:因为t＝错误!，a＝错误!，所以偏移距离y＝错误!at2＝错误!.（2)偏转角度：因为v y＝at＝错误!,所以tan θ＝错误!＝错误!.［即学即用]判断下列说法的正误．(1）质量很小的粒子如电子、质子等，在电场中受到的重力可忽略不计．（√）(2)动能定理能分析匀强电场中的直线运动问题，不能分析非匀强电场中的直线运动问题．（×)（3)带电粒子在匀强电场中偏转时，加速度不变，粒子的运动是匀变速曲线运动．（√)（4）带电粒子在匀强电场中偏转时，可用平抛运动的知识分析．（√）（5）带电粒子在匀强电场中偏转时，若已知进入电场和离开电场两点间的电势差以及带电粒子的初速度，可用动能定理求解末速度大小．（√)一、带电粒子的加速[导学探究]如图2所示,平行板电容器两板间的距离为d,电势差为U.一质量为m、带电荷量为q的α粒子,在电场力的作用下由静止开始从正极板A向负极板B运动．（2）、(3)结果用字母表示．图2(1)比较α粒子所受电场力和重力的大小，说明重力能否忽略不计（α粒子质量是质子质量的4倍，即m＝4×1.67×10－27 kg,电荷量是质子的2倍)．（2)α粒子的加速度是多大？在电场中做何种运动？(3）计算粒子到达负极板时的速度大小（尝试用不同的方法求解)．答案（1)α粒子所受电场力大、重力小;因重力远小于电场力，故可以忽略重力．(2）α粒子的加速度为a＝错误!.在电场中做初速度为0的匀加速直线运动．(3）方法1利用动能定理求解．由动能定理可知qU＝错误!mv2v＝错误!.方法2利用牛顿运动定律结合运动学公式求解．设粒子到达负极板时所用时间为t，则d＝错误!at2v＝ata＝错误!联立解得v＝错误!。
2022届高考物理二轮复习 3.1 电场的性质 带电粒子在电场中的运动 讲义
专题三电场与磁场第1讲电场的性质带电粒子在电场中的运动基本知能：考点一| 电场的性质1．电场中各物理量的关系2．电势高低的比较(1)根据电场线方向判断，沿着电场线方向，电势越来越低。
(2)将带电荷量为＋q的电荷从电场中的某点移至无穷远处时，电场力做正功越多，则该点的电势越高。
(3)根据电势差U AB＝φA－φB判断，若U AB>0，则φA>φB，反之φA<φB。
3．电势能变化的判断(1)根据电场力做功判断，若电场力对电荷做正功，电势能减少；反之则增加。
即W＝－ΔE p。
(2)根据能量守恒定律判断，电场力做功的过程是电势能和其他形式的能相互转化的过程，若只有电场力做功，电荷的电势能与动能相互转化，总和应保持不变，即当动能增加时，电势能减少。
4．掌握图象问题的四个关键(1)根据v t 图象中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化，确定电场的方向、电势高低及电势能变化。
(2)电场强度的大小等于φ x 图线的斜率大小，电场强度为零处，φ x 图线存在极值，其切线的斜率为零。
(3)E x 图象中图线与x 轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小。
(4)E p x 图象中图线的切线斜率大小等于电场力大小。
5．掌握平行板电容器的两个重要结论(1)电容器与电路(或电源)相连，则两端电压取决于电路(或电源)，稳定时相当于断路，两端电压总等于与之并联的支路电压。
(2)充电后电容器与电路断开，电容器所带电荷量不变，此时若只改变两板间距离，则板间电场强度大小不变。
必须记住的三个公式定义式C ＝Q U ，决定式C ＝εr S 4πkd ，关系式E ＝U d .电场中力与能的综合[典例1] (多选)(2021·湖南卷)如图，圆心为O 的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab 和cd 为该圆直径。
将电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点，电场力做功为2W (W >0)；若将该粒子从c 点移动到d 点，电场力做功为W 。
(浙江专用)高考物理大二轮复习专题三电场与磁场10带电粒子在电场中的运动课件
������ ������0
(4)[(n+1)x0,-2nx0]
解析: (1)设离子刚进入第四象限的速度为 v0,在第一象限内离子
做匀速圆周运动,有
k������������0������2
=
������
������0
2
,解得
������0
v0=
������������������ 。
������ ������0
答案:(1)73
(2)
3������������ 6������
;电场方向与竖直向下的方向的夹角是
30°,斜向右下方
-4-
解析:(1)设小球的初速度为v0,初动能为Ek0,从O点运动到A点的时
间为t,令OA=d,则OB=
3 2
d,根据平抛运动的规律有
dsin60°=v0t①
dcos60°=1gt2②
在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小
球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球
从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点
时的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求:
(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
E=
3������������ 。
6������
解题技法要善于把电学问题转化为力学问题,建立带电粒子在电
二轮复习专题电场与磁场——带电粒子在电场中的加速与偏转讲义(含解析)
2023届二轮复习专题电场与磁场——带电粒子在电场中的加速与偏转讲义（含解析）本专题主要讲解带电粒子（带电体）在电场中的直线运动、偏转，以及带电粒子在交变电场中运动等相关问题，强调学生对于直线运动、类平抛运动规律的掌握程度。
高考中重点考查学生利用动力学以及能量观点解决问题的能力，对于学生的相互作用观、能量观的建立要求较高。
探究1带电粒子在电场中的直线运动典例1：（2021湖南联考）如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P。
现有甲电子以速率v0从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点。
若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则（）A．金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变B．金属板A、B间的电压减小C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同D．乙电子运动到O点的速率为2v0训练1：（2022四川联考题）多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器，其基本原理如图所示，从离子源A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。
质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。
离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏B上被探测到，可测得离子从A到B的总飞行时间。
设实验所用离子的电荷量均为q，不计离子重力。
（1）求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间T1；（2）反射区加上电场，电场强度大小为E，求离子能进入反射区的最大距离x；（3）已知质量为m0的离子总飞行时间为t0，待测离子的总飞行时间为t1，两种离子在质量分析器中反射相同次数，求待测离子质量m1。
探究2 带电粒子在电场中的偏转典例2:（2022北京月考）让氕核（1H）和氘核（21H）以相同的动能沿与电场垂直的方向1从ab边进入矩形匀强电场（方向沿a→b，边界为abcd，如图所示）。
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
题型2 带电粒子在组合场中的运动1.带电粒子的“电偏转”和“磁偏转”的比较垂直进入磁场(磁偏转)垂直进入电场(电偏转)情境图受力F B＝qv0B，F B大小不变，方向变化，方向总指向圆心，F B为变力F E＝qE，F E大小、方向均不变，F E为恒力运动规律匀速圆周运动r＝mv0Bq，T＝2πmBq类平抛运动v x＝v0，v y＝Eqmtx＝v0t，y＝Eq2mt22.常见运动及处理方法3.“5步”突破带电粒子在组合场中的运动问题〔真题研究2〕(2022·山东卷，17,14分)中国“人造太阳”在核聚变实验方面取得新突破，该装置中用电磁场约束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示。
在三维坐标系Oxyz中，0<z ≤d 空间内充满匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为B ，方向沿x 轴正方向；－3d ≤z <0，y ≥0的空间内充满匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为22B ，方向平行于xOy 平面，与x 轴正方向夹角为45°；z <0，y ≤0的空间内充满沿y 轴负方向的匀强电场。
质量为m 、电荷量为＋q 的离子甲，从yOz 平面第三象限内距y 轴为L 的点A 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v 0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v m ； (3)离子甲以qBd2m的速度从O 点沿z 轴正方向第一次穿过xOy 面进入磁场Ⅰ，求第四次穿过xOy 平面的位置坐标(用d 表示)。
【审题指导】物理过程物理模型正离子甲在电场中受沿y 轴负向的静电力，从yOz 平面内的A 点，以与z 轴正方向夹角为β的速度射入电场正离子甲在yOz 平面内做类斜抛运动正离子从O 点以沿z 轴正方向的速度射入匀强磁场Ⅰ，速度与匀强磁场Ⅰ方向垂直 正离子在yOz 平面内做圆周运动，偏转半个周期进入匀强磁场Ⅱ正离子从y 轴射入匀强磁场Ⅱ，速度方向与磁场边界垂直，也与匀强磁场Ⅱ方向垂直正离子在过入射点且与匀强磁场Ⅱ方向垂直的平面内做圆周运动，偏转半个周期进入匀强磁场Ⅰ【答案】 (1)20qL (2)m(3)(d ，d,0)【解析】 (1)如图所示将离子甲从A 点的出射速度v 0分解为沿y 轴方向和沿z 轴方向两个分速度，离子受到的静电力沿y 轴负方向，可知离子沿z 轴方向做匀速直线运动，沿y 轴方向做匀减速直线运动，从A 到O 的过程，有L ＝v 0cos β·t ① v 0sin β＝at ，a ＝qEm②联立解得E ＝mv 20sin βcos βqL。