复合场解题总结.docx

复合场解题总结高中物理复合场解题模型论文摘要:科学技术的飞速发展以基本物理原理为理论依据,复合场物理模型在社会生产中的应用极为常见,譬如常见的粒子选择器、回旋加速器、质谱仪以及电磁流量计等都采用了复合场的物理规律。实际解题中常见的类型有粒子选择器原理以及回旋加速器的考察,粒子选择器的基本原理是根据入射进入复合场带电粒子的速度大小,决定了所受电场力和洛伦兹力相对大小的比例,进而产生不同方向的运动轨迹,达到选择粒子的目的,其他几种应用器件的工作原理基本类似,其根本是对复合场中电场力、洛伦兹力以及重力的合理分析,也是正确解题的先决条件。,高中物理解题也不例外,复合场问题的求解涉及到整合物理内容的核心元素,在该类问题的探究中寻找平衡条件无疑成为求解问题的先决条件,因此力学平衡条件是复合场问题中的首要元素,复杂问题的求解必须通过简单的平衡条件开始,尤其在带电粒子复合场运动模型中,寻找多种力共同作用时的平衡条件成为解题的核心纽带。电场元素复合场问题求解中构成上述平衡条件的基本单元之一为电场力的作用,从整个物理学内容来看,电场力特性是电学知识通过力学规律在现实生活中的客观体现,解决电学知识离不开力学规律的基础支高中物理复合场问题分类总结高中物理复合场问题综合性强,覆盖的考点多,是理综试题中的热点、难点。复合场一般包括重力场、电场、磁场,该专题所说的复合场指的是磁场与电场、磁场与重力场、电场与重力场,或者是三场合一。所以在解题时首先要弄清题目是一个怎样的复合场。一、无约束 1、匀速直线运动如速度选择器。一般是电场力与洛伦兹力平衡。分析方法:先受力分析,根据平衡条件列方程求解 1、设在地面上方的真空室内,,电场强度的大小E=/m,磁感强度的大小B=.今有一个带负电的质点以??20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动,求此带电质点的电量q与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向. 解析:由题意知重力、电场力和洛仑兹力的合力为零,则有mg?(Bq?)2?(Eq)2=qB2?2?E2,则q?mgB2?2?E2,代入数据得,q/m?/㎏, 又tan??B?/E?,可见磁场是沿着与重力方向夹角为??,且斜向下方的一切方向 2、,水平放置的两块带电金属板a、b平行正对。极板长度为l,板间距也为l,板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m的带电荷量为q的粒子,以水平速度 v0从两极板的左端中间射入场区,恰好做匀速直线运动。求:金属板a、b间电压U的大小;若仅将匀强磁场的磁感应强度变为原来的2倍,粒q子将击中上极板,求粒子运动到达上极板时的动能大小; 若撤去电场,粒子能飞出场区,求m、v0、q、B、l满足的关系; l若满足中条件,粒子在场区运动的最长时间。解析:U=lv0B;EK= 或v0?qBl11mv02?qBlv0;v0?224m图285qBl?m;4mqB 3、两块板长为L=,间距d=水平放置的平行板,板间加有垂直于纸面向里,B= -15的匀强磁场,如图所示,在两极板间加上如图所示电压,当t=0时,有一质量m=2?10Kg, -10电量q=1?10C带正电荷的粒子,以速度Vo=4×103m/s从两极正中央沿与板面平行的方向射入,不计重力的影响, 画出粒子在板间的运动轨迹求在两极板间运动的时间?10-4s1245 (b) (a) 答案:(1)见下图-4两板间运动时间为t=?10s 解析:本题主要考查带电粒子在电磁复合场中的匀速圆周运动和匀速直线运动。-4-7-7第一个10s有电场,洛伦兹力F=qE=5?10N,f=qvB=5?10N(方向向上),粒子作匀速直线运动,位移为x=vot=; 第二个10s无电场时,做匀速圆周运动,其周期为T=-42?m-4=1?10s,qB 半径为R=dmv-2=?,则qa、,则qa、复合场解题总结)先受力分析,一般是洛伦兹力提供向心力,然后根据牛顿定律和匀速圆周运动知识,以及其他力平衡条件列方程求解。 1、一带电液滴在如图3-,竖直向下;磁感强度为B,,:液滴运动速率多大?方向如何?若液滴运动到最低点A时分裂成两个液滴,其中一个在原运行方向上作匀速圆周运动,半径变为3R,圆周最低点也是A,则另一液滴将如何运动? 2m?解析:Eq=mg,知液滴带负电,q=mg/E,Bq??,??BqR?