1、热点突破热点突破：带电粒子在带电粒子在复合场（含复合场（含组组合场合场）中的运动问题中的运动问题 1.热点透析热点透析 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.跟踪训练跟踪训练第八章第八章 磁场磁场 5.真题演练真题演练一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析题题型型特特点点 复复习习指指导导1.电场、磁场或重力场依次出现：空间上电场、磁场或重力场依次出现：空间上(或时间或时间)上先后上先后出现出现,磁场或电场与无场区交替出现相组合的场等磁场或电场与无场区交替出现相组合的场等.2.运动形式：匀速运动、匀变速直线运动、类平抛运动、运动形式：匀速运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运
2、动等圆周运动等,涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用涉及牛顿运动定律、功能关系等知识的应用.1.掌握带电粒子的电偏转和磁偏转的条件、运动性质，会掌握带电粒子的电偏转和磁偏转的条件、运动性质，会应用牛顿运动定律分析研究，掌握研究电偏转和磁偏转的应用牛顿运动定律分析研究，掌握研究电偏转和磁偏转的方法，熟练处理类平抛运动和圆周运动方法，熟练处理类平抛运动和圆周运动2.会按时间或空间的先后顺序对运动进行分析，分析运动会按时间或空间的先后顺序对运动进行分析，分析运动速度的前后关联、空间距离关系、运动时间等信息速度的前后关联、空间距离关系、运动时间等信息.带电粒子在组合场中的运动问题带电粒子在组合场中的
3、运动问题“电偏转电偏转”和和“磁偏转磁偏转”的比较的比较 圆弧圆弧抛物线抛物线二、典例剖析二、典例剖析2.典例剖析典例剖析【例例3】如图示的平面直角坐标系如图示的平面直角坐标系xOy,在第在第象限内有平行于象限内有平行于y轴的轴的匀强电场匀强电场,方向沿方向沿y轴正方向轴正方向;在第在第象限的正三角形象限的正三角形abc区域内有匀区域内有匀强磁场强磁场,方向垂直于方向垂直于xOy平面向里平面向里,正三角形边长为正三角形边长为L,且且ab边与边与y轴平轴平行行.一质量为一质量为m、电荷量为、电荷量为q的粒子的粒子,从从y轴上的轴上的P(0，h)点点,以大小为以大小为v0的速度沿的速度沿x轴正方向
4、射入电场，通过电场轴正方向射入电场，通过电场后从后从x轴上的轴上的a(2h，0)点进入第点进入第象限象限,又又经过磁场从经过磁场从y轴上的某点进入第轴上的某点进入第象限象限,且速度与且速度与y轴负方向成轴负方向成45角角,不计粒子所不计粒子所受的重力受的重力.求：求：(1)电场强度电场强度E的大小；的大小；(2)粒子到达粒子到达a点时速度的大小和方向；点时速度的大小和方向；(3)abc区域内磁场的磁感应强度区域内磁场的磁感应强度B的最小值。的最小值。转转 解析解析转原题转原题【备选备选】(2013山东卷，山东卷，23)如图所示，在坐标系如图所示，在坐标系xOy的第一、的第一、第三象限内存在相同
5、的匀强磁场，磁场方向垂直于第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向平面向里里;第四象限内有沿第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E.一带电量为一带电量为q、质量为、质量为m的粒子的粒子,自自y轴上的轴上的P点沿点沿x轴正方向射轴正方向射入第四象限入第四象限,经经x轴上的轴上的Q点进入第一象限点进入第一象限,随即撤去电场随即撤去电场,以后仅以后仅保留磁场保留磁场.已知已知OPd，OQ2d.不计粒子重力不计粒子重力.审题指导审题指导(3)磁感应强度改变后磁感应强度改变后,要再次经过要再次经过Q点点,粒子在第一象限、第二象限、第粒子在第
6、一象限、第二象限、第三象限内做什么运动？撤去电场后三象限内做什么运动？撤去电场后在第四象限内做什么运动？在第四象限内做什么运动？(2)粒子进入磁场后做什么运动粒子进入磁场后做什么运动?画出画出粒子在磁场中的运动轨迹粒子在磁场中的运动轨迹,由几何关由几何关系系,求粒子运动半径求粒子运动半径,然后再求然后再求B0.(1)带电粒子在电场中做什么运动？带电粒子在电场中做什么运动？如何确定粒子在如何确定粒子在Q点的速度大小和方点的速度大小和方向？向？vv转解析转解析(1)求粒子过求粒子过Q点时速度的大小和方向点时速度的大小和方向.(2)若磁感应强度的大小为一确定值若磁感应强度的大小为一确定值B0，粒子将
7、以垂直粒子将以垂直y轴的方向进入第二象轴的方向进入第二象限限,求求B0.(3)若磁感应强度的大小为另一确定值若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过经过一段时间后粒子将再次经过Q点点,且速度与第一次过且速度与第一次过Q点时相同点时相同,求该粒求该粒子相邻两次经过子相邻两次经过Q点所用的时间点所用的时间.转原题转原题三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法规律方法规律方法第第1 1步：分阶段（分过程）按照时间顺序和进入不同的区域分成几步：分阶段（分过程）按照时间顺序和进入不同的区域分成几个不同的阶段；个不同的阶段；第第2 2步：受力和运动分析，主要涉及两种典型运动，如下：
8、步：受力和运动分析，主要涉及两种典型运动，如下：组合场中两种组合场中两种典型的偏转典型的偏转电偏转电偏转磁偏转磁偏转粒子垂直于电场线粒子垂直于电场线进入匀强电场进入匀强电场粒子垂直于磁感线粒子垂直于磁感线进入匀强磁场进入匀强磁场类平抛运动类平抛运动匀速圆周运动匀速圆周运动第第3 3步：用规律步：用规律磁偏转磁偏转匀速圆周运动匀速圆周运动定圆心定圆心画轨迹画轨迹圆周运动公式、牛顿圆周运动公式、牛顿定律以及几何知识定律以及几何知识电偏转电偏转类平抛运动类平抛运动常规分解法常规分解法功能关系功能关系抓住联系两个场的纽带抓住联系两个场的纽带速度速度转解析转解析转原题转原题平移平移答案答案四、跟踪训练四
9、、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】如图示，如图示，xOy为空间为空间直角坐标系，直角坐标系，PQ与与y轴正方向成轴正方向成30角在第四象限和第一象限的角在第四象限和第一象限的xOQ区域存在磁感应强度为区域存在磁感应强度为B的匀强的匀强磁场，在磁场，在POy区域存在足够大的匀强区域存在足够大的匀强电场，电场方向与电场，电场方向与PQ平行，一个带平行，一个带电荷量为电荷量为q，质量为，质量为m的带电粒子的带电粒子从从y轴上的轴上的A(0，L)点，平行于点，平行于x轴方向射入匀强磁场，离开磁场时轴方向射入匀强磁场，离开磁场时速度方向恰与速度方向恰与PQ垂直，粒子在匀强垂直，粒子在匀强
10、电场中经时间电场中经时间t后再次经过后再次经过x轴，粒子轴，粒子重力忽略不计求：重力忽略不计求：(1)从粒子开始进入磁场到刚进入电从粒子开始进入磁场到刚进入电场的时间场的时间t；(2)匀强电场的电场强度匀强电场的电场强度E的大小的大小 注意分析整个过程中注意分析整个过程中,电荷在电荷在各区域的受力情况、运动规各区域的受力情况、运动规律及空间的几何关系律及空间的几何关系.转解析转解析转原题转原题转解析转解析转原题转原题【跟踪训练跟踪训练】如图示，真空室内竖直条形区域如图示，真空室内竖直条形区域存在垂直纸面存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域向外的匀强磁场，条形区域(含含、区域分界面区域分界面)存
11、在水平向存在水平向右的匀强电场，电场强度为右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为，磁场和电场宽度均为L且足够长且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板现有一束质子从为涂有荧光物质的竖直板现有一束质子从A处连续不处连续不断地射入磁场，入射方向与断地射入磁场，入射方向与M板成板成60夹角且与纸面平行，质子夹角且与纸面平行，质子束由两部分组成，一部分为速度大小为束由两部分组成，一部分为速度大小为v的低速质子，另一部分的低速质子，另一部分为速度大小为为速度大小为3v的高速质子，当的高速质子，当区中磁场较强时，区中磁场较强时，M板出现两板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑个亮斑，缓慢改变磁场
12、强弱，直至亮斑相继消失为止，此时观察到相继消失为止，此时观察到N板有两板有两个亮斑已知质子质量为个亮斑已知质子质量为m，电荷量，电荷量为为e，不计质子重力和相互作用力，求：，不计质子重力和相互作用力，求：(1)此时此时区的磁感应强度；区的磁感应强度；(2)到达到达N板下方亮斑的质子板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间；在磁场中运动的时间；(3)N板两个亮斑之间的距离板两个亮斑之间的距离转转 解析解析转原题转原题五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练【真题真题】(2012课标，课标，25)如图所示，一半径为如图所示，一半径为R的圆表示一柱的圆表示一柱形区域的横截面形区域的横截面(纸面纸面)在
13、柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为强磁场，一质量为m、电荷量为、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的的粒子沿图中直线在圆上的a点点射入柱形区域，在圆上的射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直圆心线垂直圆心O到直线的距离为到直线的距离为3R/5现将磁场换为平行于纸面现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射点射入柱形区域，也在入柱形区域，也在b点离开该区域若磁感应强度大小为点离开该区域若磁感应强度大小为B，不计
14、，不计重力，求电场强度的大小重力，求电场强度的大小 审题导析审题导析1.分析电荷运动轨迹的特点，求出电分析电荷运动轨迹的特点，求出电荷运动半径荷运动半径.2.明确此过程电荷的运动类型，应用明确此过程电荷的运动类型，应用对应规律列方程，结合第一个过程的对应规律列方程，结合第一个过程的规律解答问题规律解答问题.vO转解析转解析转原题转原题【真题真题】(2014海南卷海南卷，14)如图所示，在如图所示，在x轴上方存在匀强磁轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外；在，方向垂直于纸面向外；在x轴下方存轴下方存在匀强电场，电场方向与在匀强电场，电场方向与xOy平面平
15、行，且与平面平行，且与x轴成轴成45夹角。夹角。一质量为一质量为m、电荷量为、电荷量为q(q0)的粒子以速度的粒子以速度v0从从y轴上轴上P点沿点沿y轴轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间场方向相反；又经过一段时间T0，磁场方向变为垂直纸面向里，磁场方向变为垂直纸面向里，大小不变，不计重力。大小不变，不计重力。(1)求粒子从求粒子从P点出发至第点出发至第一次到达一次到达x轴时所需的时间；轴时所需的时间；(2)若要使粒子能够回到若要使粒子能够回到P点，点，求电场强度的最大值。求电场强度的最大值。转解析转解析转原题转原题
