高三物理总复习 第八章 章末整合

高考物理总复习人教实验版必考内容第8章磁场必考内容高考物理总复习人教实验版必考内容第8章磁场第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容章末整合第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容一、带电粒子在有界磁场中运动的分析方法带电粒子在有界磁场中的运动问题是高考的热点，分析该类问题一般要注意下列结论：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相切．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容2．当速率v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．3．当速率v变化时，圆周角大的，运动时间长．在此基础上再按照定圆心、求半径、画轨迹的思路，由洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动的向心力这一基本特点分析求解．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容1.(2011·武汉模拟)如下图所示，在正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场．一个质量为m、电量为＋q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°.若粒子能从AB边穿出磁场，则粒子的磁场中运动的过程中，到AB边的最大距离为()第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容A.mv2BqB.3mv2BqC.3mvBqD.2mvBq第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容[解析]第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容从AB边射出的粒子符合题意的运动轨迹如上图所示．设粒子在磁场中运动的轨道半径为R，由qvB＝mv2R得R＝mvqB，O′D＝OO′sin30°＝Rsin30°＝R2，则到AB边的最大距离为L＝GO′＋O′D＝R＋R2＝32R＝3mv2Bq，故选B.[答案]B第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容二、带电粒子在复合场中运动的分析方法带电粒子在复合场中的运动是历届高考的热点，高考命题融合力学、电磁学等知识，构思新颖、综合性强，注重考查学生对物理过程和运动规律的综合分析能力、运用数学知识解决物理问题的能力及空间想象能力．经常作为高考题的压轴题出现．求解此类问题要注意以下几个方面的问题：第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容1．熟练掌握三种场力的特点(1)重力：重力做功与路径无关，重力做功改变物体的重力势能．可引起重力势能与其他形式能量的变化．(2)电场力：大小为qE，方向与电场强度E的方向及带电性质都有关．电场力做功与路径无关，电场力做功改变带电物体的电势能．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容(3)洛伦兹力：只有带电粒子在磁场中运动的速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小F洛＝qvB.其方向与磁感应强度B的方向、粒子的电性、速度v的方向都有关系，符合左手定则．洛伦兹力的方向始终和粒子的速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，不能改变粒子的动能．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容2．正确分析带电粒子的受力情况除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析，判断带电粒子所受重力是否忽略不计，电场力和洛伦兹力的大小和方向怎样，这些都必须根据题意以及各场力的特征作出全面的分析．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容3．正确分析带电粒子运动情况要确定带电粒子做什么运动？是匀速还是变速？是直线还是曲线？有哪些运动过程？对于粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段进行处理．最典型的运动状态有平衡状态以及类平抛运动和匀速圆周运动等．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容4．善于从功和能的角度分析问题洛伦兹力的方向总是与速度方向垂直，任何情况下都不做功；但重力、静电力可能做功而引起带电粒子能量的转化．5．灵活运用力学规律求解问题在正确而全面分析题意的基础上，画好必要的受力图和运动轨迹图，再根据带电粒子的运动状态和过程，灵活地运用诸如平衡条件、牛顿运动定律、功能关系等力学规律来求解．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容2.如下图所示，竖直平面坐标系xOy中的第一象限，有垂直xOy平面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直xOy平面向里的匀强电场，大小也为E.第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道.轨道最高点与坐标原点O相切，最低点与光滑绝缘水平面相切于N.一质量为m的带电小球从y轴上(y0)的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容运动．恰好能通过坐标原点O，且水平切入半圆轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限．并在电场中运动(已知重力加速度为g)．第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量．(2)P点距坐标原点O至少多高？(3)若该小球以满足(2)中OP的最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过N点时开始计时．经时间t＝2R/g小球距坐标原点O的距离s为多远？第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容[解析](1)小球进入第一象限正交的电场和磁场后，在垂直磁场的平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡，小球带正电．由qE＝mg①得q＝mgE.②第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容(2)小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，设匀速圆周运动的速度为v、轨道半径为r.有qvB＝mv2r③小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，有mg＝mv2R④由③④得r＝mRgqB⑤PO的最小距离y＝2r＝2mRgqB⑥第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容(3)小球由点O运动到N点的过程机械能守恒：mg·2R＋12mv2＝12mv2N⑦由④⑦得vN＝4Rg＋v2＝5Rg⑧第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容根据运动的独立性可知，小球从N点进入电场区域后，在x轴方向以速度vN做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，则沿x轴方向有x＝vNt⑨沿电场方向有z＝12at2⑩a＝qEm＝gt时刻小球距O点的距离s＝x2＋z2＋2R2＝27R.第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容[答案](1)mgE(2)2mRgqB(3)27R第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容3.如下图所示，一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里(不计重力作用)，结果发现有些离子保持原来的运动方向，有些发生偏转．如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入另一磁场的离子，可得出结论()第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容A．它们的动能一定各不相同B．它们的电荷量一定各不相同C．它们的质量一定各不相同D．它们的电荷量与质量之比一定各不相同第8章章末整合高考物理总复习人教实验版必考内容[解析]做直线运动进入右侧磁场区域的粒子满足qvB＝Eq，它们的速度一定相同，动能、电荷量、质量有可能相同，进入右侧磁场区运动的圆半径不同r＝mvqB，它们的电荷量与质量之比一定各不相同．[答案]D