2015廣東省高考物理壓軸題-電場(chǎng)和磁場(chǎng)解法大全

考情報(bào)告第一頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。主要題型：計(jì)算題難度檔次：

難度較大，考卷的高檔題．知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，題意深邃，含有臨界點(diǎn)，主要為多過程現(xiàn)象、也有多物體系統(tǒng)．以定量計(jì)算為主，對(duì)解答表述要求較規(guī)范．一般設(shè)置為或遞進(jìn)、或并列的2～3小問，各小問之間按難度梯度遞增．

第二頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。高考熱點(diǎn)

第三頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。高考必備第四頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。一、兩種場(chǎng)的模型及三種場(chǎng)力1．兩種場(chǎng)模型

(1)組合場(chǎng)模型：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)(或其中兩種場(chǎng))并存，但各位于一定區(qū)域，并且互不重疊．

(2)復(fù)合場(chǎng)模型：電場(chǎng)、磁場(chǎng)、重力場(chǎng)(或其中兩種場(chǎng))并存于同一區(qū)域．第五頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。2．三種場(chǎng)力

(1)重力：G＝mg，總是豎直向下，恒力，做功只取決于初末位置的高度差．

(2)電場(chǎng)力：F＝qE，方向與場(chǎng)強(qiáng)方向及電性有關(guān)，做功只取決于初末位置的電勢(shì)差．

(3)洛倫茲力：F洛＝qvB(v⊥B)，方向用左手定則判定，洛倫茲力永不做功．第六頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。二、電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)的比較第七頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。三、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)1．勻速直線運(yùn)動(dòng)

當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力

時(shí)帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如速度選擇器．2．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

當(dāng)帶電粒子所受的重力與靜電力

時(shí)，帶電粒子可以在洛倫茲力的作用下，在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．為零大小相等、方向相反第八頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。3．較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)

當(dāng)帶電粒子所受的合外力是變力，且與

方向不在同一條直線上，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不是圓弧，也不是拋物線．4．分階段運(yùn)動(dòng) 帶電粒子可能依次通過幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域情況發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)過程由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階初速度第九頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。狀元微博

第十頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。名師點(diǎn)睛1．正確分析帶電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特征是解決問題的前提帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的合外力及初始速度，因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來進(jìn)行分析．第十一頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。2．靈活選用力學(xué)規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵 (1)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)平衡條件列方程求解． (2)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律和平衡條件列方程聯(lián)立求解． 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)選用動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解． (3)當(dāng)帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，要應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解法．第十二頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。?？紗栴}第十三頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

【例1】

(2012·山東理綜，23)如圖8－1甲所示，相隔一定距離的豎直邊界兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在邊界上固定兩長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬極板MN和PQ，兩極板中心各有一小孔S1、S2，兩極板間電壓的變化規(guī)律如圖乙所示．正反向電壓的大小均為U0，周期為T0.在t＝0時(shí)刻將一個(gè)質(zhì)量為m、電量為－q(q>0)的粒子由S1靜止釋放，

第十四頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第十五頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。甲乙圖8－1第十六頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第十七頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第十八頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第十九頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第二十頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第二十一頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。圖8－2第二十二頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。(1)分析判斷粒子的電性；(2)求帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v的大??；(3)求磁場(chǎng)的水平寬度d.第二十三頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第二十四頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第二十五頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第二十六頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。1．解決帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一般思維模板思維模板第二十七頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。2．所用規(guī)律選擇思路(1)帶電粒子經(jīng)過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用動(dòng)能定理或類平拋的知識(shí)分析；(2)帶電粒子經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)利用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來處理．第二十八頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。帶電粒子在疊加復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【例2】

如圖8－3所示的平行板之間，存在著相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.20T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝1.0×105V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有一邊界線AO，與y軸的夾角∠AOy＝45°，邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.25T，邊界線的下方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E2＝5.0×105V/m，

第二十九頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。在x軸上固定一水平的熒光屏．一束帶電荷量q＝8.0×10－19C、質(zhì)量m＝8.0×10－26kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間，沿中線PQ做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0，0.4m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū)，最后打到水平的熒光屏上的位置C.求：圖8－3第三十頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。(1)離子在平行板間運(yùn)動(dòng)的速度大??；(2)離子打到熒光屏上的位置C的坐標(biāo)；(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使離子都不能打到x軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2′應(yīng)滿足什么條件？第三十一頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。圖甲第三十二頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第三十三頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。答案(1)5.0×105m/s

(2)0.6m

(3)B2′≥0.3T第三十四頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。教你審題第三十五頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。

(2012·廣東揭陽聯(lián)考)如圖8－4所示，豎直平面內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E1＝2500N/C，方向豎直向上；圖8－4第三十六頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝103T，方向垂直紙面向外；有一質(zhì)量m＝1×10－2kg、電荷量q＝4×10－5C的帶正電小球自O(shè)點(diǎn)沿與水平線成45°角以v0＝4m/s的速度射入復(fù)合場(chǎng)中，之后小球恰好從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度E2＝2500N/C，方向水平向左的第二個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.求：(1)O點(diǎn)到P點(diǎn)的距離s1；(2)帶電小球經(jīng)過P點(diǎn)的正下方Q點(diǎn)時(shí)與P點(diǎn)的距離s2.第三十七頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第三十八頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第三十九頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第四十頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。借題發(fā)揮帶電(體)粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題求解要點(diǎn)(1)受力分析是基礎(chǔ)．在受力分析時(shí)是否考慮重力必須注意題目條件．(2)運(yùn)動(dòng)過程分析是關(guān)鍵．在運(yùn)動(dòng)過程分析中應(yīng)注意物體做直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)的條件．(3)構(gòu)建物理模型是難點(diǎn)．根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)過程及物理模型選擇合適的物理規(guī)律列方程求解．第四十一頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。易錯(cuò)警示1．忽略帶電體的重力導(dǎo)致錯(cuò)誤 帶電體的重力是否忽略，關(guān)鍵看重力與其他力大小的關(guān)系比較，一般一些微觀粒子如電子、質(zhì)子、α粒子等的重力忽略不計(jì)，而一些宏觀帶電體，如帶電小球、帶電液滴等重力不能忽略．2．不能挖掘出隱含條件導(dǎo)致錯(cuò)誤 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，往往會(huì)出現(xiàn)臨界狀態(tài)或隱含條件，應(yīng)以題目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等詞語為突破口，挖掘隱含條件，并根據(jù)臨界條件列出輔助方程，再與其他方程聯(lián)立求解．第四十二頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。3．混淆處理“磁偏轉(zhuǎn)”和“電偏轉(zhuǎn)”的方法

(1)粒子在恒力(如重力、電場(chǎng)力等)作用下的“電偏轉(zhuǎn)”是類平拋運(yùn)動(dòng)，采用分解為勻速運(yùn)動(dòng)和勻加速運(yùn)動(dòng)來處理；

(2)粒子在洛倫茲力作用下的“磁偏轉(zhuǎn)”是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，采用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律結(jié)合幾何關(guān)系來處理．第四十三頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。預(yù)測(cè)：

帶電粒子在組合場(chǎng)和復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高考命題的熱點(diǎn)，往往綜合考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等.2013高考?jí)狠S題的熱點(diǎn)為―→帶電粒子在交變復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第四十四頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。對(duì)策：第四十五頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。特別提醒若交變電壓的變化周期遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間，則在粒子穿越電場(chǎng)過程中，電場(chǎng)可看作粒子剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)刻的勻強(qiáng)電場(chǎng)．第四十六頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。計(jì)算題“棄車保帥”策略：計(jì)算題第25題為壓軸大題，分值高達(dá)18～19分，但是其中第(1)小題往往難度不大．考生們可以根據(jù)自己的實(shí)際能力，適當(dāng)放棄難度過高的(2)(3)小題，以免白白浪費(fèi)大量寶貴時(shí)間，導(dǎo)致其他科目較易的考題來不及完成．

第四十七頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。第四十八頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。圖8－5第四十九頁(yè)，編輯于星期一：九點(diǎn)三十六分。(1)t＝πs時(shí)粒子速度的大小和方向；(2)πs～2πs內(nèi)，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；(3)畫出0～4πs內(nèi)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖；(要求：體現(xiàn)粒子的