復(fù)合場知識(shí)點(diǎn)總結(jié).doc

知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)是近幾年高考重點(diǎn)和熱點(diǎn)，準(zhǔn)確分析受力和運(yùn)動(dòng)情況，并由幾何知識(shí)畫出軌跡是關(guān)鍵。兩種基本模型：速度選擇器（電磁場正交）和回旋加速器（電磁場相鄰）考點(diǎn)1. 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)1帶電粒子在電場、磁場和重力場等共存的復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)，其受力情況和運(yùn)動(dòng)圖景都比較復(fù)雜，但其本質(zhì)是力學(xué)問題，應(yīng)按力學(xué)的基本思路，運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問題。2分析帶電粒子在復(fù)合場中的受力時(shí)，要注意各力的特點(diǎn)。如帶電粒子無論運(yùn)動(dòng)與否，在重力場中所受重力及在勻強(qiáng)電場中所受的電場力均為恒力，它們的做功只與始末位置在重力場中的高度差或在電場中的電勢差有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。而帶電粒子在磁場中只有運(yùn)動(dòng) (且速度不與磁場平行)時(shí)才會(huì)受到洛侖茲力, 力的大小隨速度大小而變, 方向始終與速度垂直,故洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功.3.帶電微粒在重力、電場力、磁場力共同作用下的運(yùn)動(dòng)（電場、磁場均為勻強(qiáng)場）帶電微粒在三個(gè)場共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng):必然是電場力和重力平衡，而洛倫茲力充當(dāng)向心力.帶電微粒在三個(gè)場共同作用下做直線運(yùn)動(dòng):重力和電場力是恒力，它們的合力也是恒力。當(dāng)帶電微粒的速度平行于磁場時(shí)，不受洛倫茲力，因此可能做勻速運(yùn)動(dòng)也可能做勻變速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)帶電微粒的速度垂直于磁場時(shí)，一定做勻速運(yùn)動(dòng)。與力學(xué)緊密結(jié)合的綜合題，要認(rèn)真分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況（包括速度和加速度）。必要時(shí)加以討論考點(diǎn)2.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場中的應(yīng)用：速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器、電磁流量計(jì)、霍爾元件等1速度選擇器 兩平行金屬板（平行金屬板足夠長）間有電場和磁場，一個(gè)帶電的粒子（重力忽略不計(jì)）垂直于電、磁場的方向射入復(fù)合場，具有不同速度的帶電粒子受力不同，射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同。如果能滿足所受到的洛侖茲力等于電場力，那這一粒子將沿直線飛出。這種裝置能把具有某一定速度（必須滿足V=E/B）的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器。而且：在裝置確定的情況下，速度選擇器所選則的粒子，與電性無關(guān)，只與帶電粒子的速度大小方向有關(guān)，是名副其實(shí)的速度選擇器。2磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化成電能，兩個(gè)平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量的正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場，這些等離子體在洛侖茲力的作用下，回分別打在兩個(gè)金屬板上形成電源的正負(fù)極，就可以給外電路供電。若外電路接通，等離子體時(shí)刻向兩個(gè)金屬板聚集形成持續(xù)電源。3質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的，讓帶電粒子飄進(jìn)加速電場，后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場最終打在照相底片上，假設(shè)粒子質(zhì)量為m，電量為q，加速電場電壓為U，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，可以得到打在照相底片的位常見考法 帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)的問題,往往綜合性較強(qiáng)、物理過程復(fù)雜.在分析處理該部分的問題時(shí),要充分挖掘題目的隱含信息,利用題目創(chuàng)設(shè)的情景,對(duì)粒子做好受力分析、運(yùn)動(dòng)過程分析,培養(yǎng)空間想象能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力. 理論與實(shí)踐相結(jié)合是高考命題的熱點(diǎn).往往與最新科技成果、前沿相聯(lián)系,有一定的綜合性,具有濃厚的時(shí)代氣息.而與帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)緊密相連正好符合了這一高考命題特點(diǎn),成為科技與高考相結(jié)合的切入點(diǎn).解決此類問題的方法往往是抽去科技背景,建立物理模型,由相關(guān)規(guī)律分析求得.誤區(qū)提醒 對(duì)復(fù)合場中粒子重力是否考慮的三種情況：(1)對(duì)于微觀粒子,如電子、質(zhì)子、離子等,因?yàn)槠渲亓σ话闱闆r下與電場力或磁場力相比太小,可以忽略;而對(duì)于一些實(shí)際物體,如帶電小球、液滴、金屬塊等一般應(yīng)當(dāng)考慮其重力.(2)在題目中有明確說明是否要考慮重力的,這種情況比較正規(guī),也比較簡單.(3)不能直接判斷是否要考慮重力的,在進(jìn)行受力分析與運(yùn)動(dòng)分析時(shí),要由分析結(jié)果確定是否要考慮重力.例題1. 如圖所示，在距水平地面一定高度處以初速度v0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶正電的小球。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的空間范圍內(nèi)不存在電場和磁場時(shí)，小球的落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間有相應(yīng)的一段水平距離（即射程），已知重力加速度為g。（1）若在此空間加上一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場使小球的射程增加為原來的1/2倍，試求此電場的電場強(qiáng)度。（2）若除存在上述電場外，還存在一個(gè)與v0方向垂直的水平方向勻強(qiáng)磁場，使小球拋出后恰好能做勻速直線運(yùn)動(dòng)。試求此勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（3）若在空間存在上述的電場和磁場，而將帶電小球的初速度大小變?yōu)?v0（方向不變），試說明小球運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能最小時(shí)的速度方向。將帶電小球的初速度大小變?yōu)?v0（方向不變），根據(jù)洛侖茲力的公式得知洛侖茲力變成原來的2倍，那么洛侖茲力就比向下的重力和電場力的合力大了，帶電小球