郝晉杰
電磁場問題是歷年高考試題中必考的知識點(diǎn),在選擇、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算題中所占比重很大,并經(jīng)常以壓軸題出現(xiàn),幾乎決定高考的成敗.復(fù)合場問題常把電場、磁場的概念與牛頓定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量等力學(xué)、電學(xué)有關(guān)知識有機(jī)地聯(lián)系在一起,還側(cè)重于應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題方面的考查.
復(fù)合場:指電場、磁場、重力場并存,或其中兩場并存,或分區(qū)存在.電場力和重力對帶電體做功與路徑無關(guān),而磁場力對帶電體不做功
運(yùn)動(dòng)分析
(1)當(dāng)帶電體所受合力為零時(shí),將處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
(2)當(dāng)帶電體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),合外力提供向心力.
(3)當(dāng)帶電體所受合力大小與方向均變化時(shí),將作非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
解題方法及關(guān)鍵
(1)尋找突破口,注意臨界條件的挖掘:如“恰好”、“最大”、“最多”、“至少”……等關(guān)鍵詞,往往是解題的突破口.)
(2)畫好軌跡圖,特別注意起始位置、末位置的特點(diǎn),運(yùn)用幾何關(guān)系求解.
(3)巧選力學(xué)規(guī)律(力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:根據(jù)帶電粒子所受的力,運(yùn)用牛頓第二定律并結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解.功能關(guān)系:根據(jù)場力及其它外力對帶電粒子做功引起的能量變化或全過程中的功能關(guān)系,從而可確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況,這條線索不但適用于均勻場,也適用于非均勻場.因此要熟悉各種力做功的特點(diǎn).解決帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)問題時(shí),正確分析帶電粒子的受力情況及運(yùn)動(dòng)特征是解題的前提,靈活選用力學(xué)規(guī)律是解題的關(guān)鍵.
典型問題分析
類型一:帶電粒子在組合場里的運(yùn)動(dòng)
例1在如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在y≥0的區(qū)域內(nèi)有一垂直于 xOy平面的勻強(qiáng)磁場,在第四象限內(nèi)有一平行于x軸方向的勻強(qiáng)電場.現(xiàn)使一個(gè)質(zhì)量為m的帶電粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度V沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場,帶電粒子從點(diǎn) P(a,0)射出磁場,最后再從Q點(diǎn)射出勻強(qiáng)電場,射出電場時(shí)粒子速度跟y軸的夾角為120°.(粒子重力不計(jì))求:
①帶電粒子從O點(diǎn)射入磁場,到達(dá)P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.
②勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)與勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的比值.
解析軌跡如圖所示endprint