2021高考物理二轮(广东专用)专题突破word版训练：专题五-电场和磁场中的曲线运动.docx

专题五电场和磁场中的曲线运动1．带电粒子在电场中受到电场力，假如电场力的方向与速度方向不共线，粒子将会做曲线运动；假如带电粒子垂直进入匀强电场，将会做类平抛运动，由于加速度恒定且与速度方向不共线，因此是匀变速曲线运动．2．争辩带电粒子在匀强电场中的类平抛运动的方法与平抛运动相同，可将运动分解为垂直电场方向的匀速直线运动和沿电场方向的匀加速直线运动；若场强为E，其加速度的大小可以表示为a＝eq\f(qE,m).3．带电粒子垂直进入匀强磁场时将做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力供应，洛伦兹力始终垂直于运动方向，它不做功．其半径R＝eq\f(mv,qB)，周期T＝eq\f(2πm,qB).1．带电粒子在电场和磁场的组合场中运动时，一般是类平抛运动和匀速圆周运动的组合，可以先分别争辩这两种运动，而类平抛运动的末速度往往是匀速圆周运动的线速度，分析运动过程中转折点的速度是解决此类问题的关键．2．本部分内容通常应用运动的合成与分解的方法、功能关系和圆周运动的学问解决问题.考向1带电粒子在电场中的曲线运动问题例1(单选)(2022·山东·18)如图1所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区域(两粒子不同时毁灭在电场中)．不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()图1A.eq\f(s,2)eq\r(\f(2qE,mh))B.eq\f(s,2)eq\r(\f(qE,mh))C.eq\f(s,4)eq\r(\f(2qE,mh))D.eq\f(s,4)eq\r(\f(qE,mh))审题突破正负粒子在电场中做什么运动？两粒子轨迹恰好相切说明什么？解析依据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd的中心，则在水平方向有eq\f(1,2)s＝v0t，在竖直方向有eq\f(1,2)h＝eq\f(1,2)·eq\f(qE,m)·t2，解得v0＝eq\f(s,2)eq\r(\f(qE,mh)).故选项B正确，选项A、C、D错误．答案B以题说法1.带电粒子在电场中的一般曲线运动特点是运动轨迹确定在合力和速度的夹角范围内，且向着力的方向弯曲，这是我们画轨迹或者分析受力的依据.2.对于类平抛运动模型通常接受运动的合成与分解方法处理．(双选)一对平行金属板长为L，两板间距为d，质量为m，电荷量为e的电子从平行板左侧以速度v0沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压uAB如图2所示，交变电压的周期T＝eq\f(L,2v0)，已知全部电子都能穿过平行板，且偏距最大的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则()图2A．全部电子都从右侧的同一点离开电场B．全部电子离开电场时速度都是v0C．t＝0时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大D．t＝eq\f(T,4)时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为eq\f(d,16)答案BD解析电子进入电场后做类平抛运动，不同时刻进入电场的电子垂直电场方向分速度图象如图，可知，各个电子在垂直电场方向的位移不全相同，故全部电子从右侧离开电场的位置不全相同，故A错误；由图看出，全部电子离开电场时，垂直电场方向分速度vy＝0，速度都等于v0，故B正确；由上分析可知，电子离开电场时的速度都相同，动能都相同，故C错误；t＝eq\f(T,4)时刻进入电场的电子，在t＝eq\f(3T,4)时刻侧位移最大，最大侧位移为ym＝2×eq\f(1,2)a(eq\f(T,4))2＝eq\f(aT2,16)，在t＝0时刻进入电场的电子侧位移最大为eq\f(d,2)，则有eq\f(d,2)＝4×eq\f(1,2)a(eq\f(T,2))2＝eq\f(aT2,2)，解得ym＝eq\f(d,16)，故D正确．考向2带电体在电场中的曲线运动问题例2(双选)如图3所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形绝缘轨道，圆轨道半径为R，圆心为O，A、B为圆水平直径的两个端点，OC竖直．一个质量为m、电荷量为－q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动状况，下列说法正确的是()图3A．小球确定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．若小球能从B点离开，上升的高度确定小于HD．小球到达C点的速度可能为零审题突破小球在运动过程中有哪几个力做功，是正功还是负功？小球在AC部分做匀速圆周运动的条件是什么？