2022年高考物理一轮复习第九章磁场专题强化十一带电粒子在叠加场和组合场中的运动学案
16页1、2022年高考物理一轮复习第九章磁场专题强化十一带电粒子在叠加场和组合场中的运动学案专题解读1.本专题是磁场、力学、电场等知识的综合应用,高考往往以计算压轴题的形式出现2学习本专题,可以培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力针对性的专题训练,可以提高同学们解决难题压轴题的信心3用到的知识有:动力学观点(牛顿运动定律)、运动学观点、能量观点(动能定理、能量守恒)、电场的观点(类平抛运动的规律)、磁场的观点(带电粒子在磁场中运动的规律)命题点一带电粒子在叠加场中的运动1带电体在叠加场中无约束情况下的运动(1)洛伦兹力、重力并存若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒,由此可求解问题(2)静电力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子)若静电力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动若静电力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用动能定理求解问题(3)静电力、洛伦兹力、重力并存若三力平衡,一定做匀速直线运动若重力与静电力平衡,一定做匀速圆周运动若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复
2、杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用能量守恒定律或动能定理求解问题2带电体在叠加场中有约束情况下的运动带电体在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下,常见的运动形式有直线运动和圆周运动,此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况,并注意洛伦兹力不做功的特点,运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解例1在如图1所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径rm的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角37.过G点、垂直于水平面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B1.25T;过D点、垂直于水平面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E1104N/C.小物体P1质量m2103 kg、带电荷量q8106 C,受到水平向右的推力F9.98103 N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端由静止释放,经过时间t0.1 s与P1相遇P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为0.5,g取10 m/s2,sin370.6,cos370.8,物体电荷量保持不变,不
3、计空气阻力求:图1(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;(2)倾斜轨道GH的长度s.沿CD向右匀速直线运动;经过时间t0.1s与P1相遇答案(1)4m/s(2)0.56m解析(1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v,受到向上的洛伦兹力为F1,受到的摩擦力为Ff,则F1qvBFf(mgF1)由题意知,水平方向合力为零,FFf0联立式,代入数据解得v4m/s(2)设P1在G点的速度大小为vG,由于洛伦兹力不做功,根据动能定理有qErsinmgr(1cos)mvG2mv2P1在GH上运动,受到重力、电场力和摩擦力的作用,设加速度为a1,根据牛顿第二定律有qEcosmgsin(mgcosqEsin)ma1P1与P2在GH上相遇时,设P1在GH上运动的距离为s1,则s1vGta1t2设P2质量为m2,在GH上运动的加速度为a2,则m2gsinm2gcosm2a2P1与P2在GH上相遇时,设P2在GH上运动的距离s2,则s2a2t2ss1s2联立式,代入数据得s0.56m.1(2016天津11)如图2所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E5N/C,同时存在着垂直纸面向
4、里的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B0.5 T有一带正电的小球,质量m1106 kg,电荷量q2106 C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取g10 m/s2,求:图2(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.答案(1)20m/s方向与电场方向成60角斜向上(2)3.5s解析(1)小球做匀速直线运动时受力如图甲,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,有qvB甲代入数据解得v20m/s速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足tan代入数据解得tan60(2)解法一撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,如图乙所示,设其加速度为a,有乙a设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x,有xvt设小球在重力与电场力的合力方向上的分位移为y,有yat2tan联立式,代入数据解得t2s3.5s解法二撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速
《2022年高考物理一轮复习第九章磁场专题强化十一带电粒子在叠加场和组合场中的运动学案》由会员工****分享,可在线阅读,更多相关《2022年高考物理一轮复习第九章磁场专题强化十一带电粒子在叠加场和组合场中的运动学案》请在金锄头文库上搜索。
2023年美术教师工作计划标准范本(四篇).doc
竞选大队委演讲稿10篇
MH-2B_MH-3B_MH-4B_电机电动拆线机详细说明.doc
食品验收标准(DOC 8页)
手抓孜然羊排.doc
国际贸易销售合同(英文版)Sales Contract
中学教学述职报告模板.docx
整数运算讲义.doc
孕妇咳嗽化痰偏方.doc
建筑企业安全生产检查内容.docx
妇产科精品2重点讲义资料
最新版8月策划部工作计划.doc
公司工程项目成本核算与控制及细则1.doc
大班春游创意美术活动方案范文5篇.doc
秋天满分作文600字5篇
墙面干粘石施工.doc
工作旷工保证书范文大全.docx
2023年保护环境演讲稿7.docx
经济贸易系体育部篮球比赛安排.doc
非张力架线施工方案设计_毕业论文设计
2023-02-02 31页
2022-07-24 7页
2022-08-28 4页
2022-12-03 4页
2022-08-04 11页
2022-07-19 3页
2022-12-19 6页
2023-05-06 2页
2023-09-19 1页
2023-08-16 30页