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课件网) 专题十 磁场 考向四 带电粒子在叠加场中的运动 2025年高考物理专题复习资料 考点切片 考点1 带电粒子在叠加场中的直线和圆周运动 1.［多选］（2024重庆八中月考）真空中存在着如图所示的相互 垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为 ，磁感应强度大 小为，一质量为，电荷量为 的带负电小球恰能在此空间中做 直线运动，观察到某时刻小球速度 的方向如图中所示。重力加 速度为 ，下列说法中正确的是( ) ACD A.小球做匀速直线运动 B.小球做匀变速直线运动 C. D. 【解析】 若小球不做匀速直线运动,速度大小在改变,小球受到的洛伦兹力大 小在改变,由于小球所受电场力和重力不变,故可知小球所受合外力在改变,合外力与速度 方向不可能一直在同一直线上,即不可能在此空间中做直线运动,故小球一定做匀速直线 运动。 小球做匀速直线运动,受力分析如图所示, ,,,联立解得 , 。 2.［多选］（2024安徽卷）空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁 场，电场强度大小为，磁感应强度大小为。一质量为的带电油滴 ，在纸面内做半 径为的圆周运动，轨迹如图所示。当运动到最低点 时，瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ， 二者带电荷量、质量均相同。Ⅰ在点时与的速度方向相同，并做半径为 的圆周运动， 轨迹如图所示。Ⅱ的轨迹未画出。已知重力加速度大小为 ，不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、 Ⅱ分开后的相互作用，则( ) ABD A.油滴带负电，所带电荷量的大小为 B.油滴做圆周运动的速度大小为 C.小油滴Ⅰ做圆周运动的速度大小为，周期为 D.小油滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动 【解析】 油滴做圆周运动,故重力与电场力平衡,可知其带负电,由 ,解得 。 由洛伦兹力提供向心力有,解得,解得油滴 做圆周运动的速度大 小为 。 设小油滴Ⅰ的速度大小为,得,解得 ,周期为 。 带电油滴 分离前后动量守恒（【点拨】带电油滴在其速度方向上的合外力为零,故 带电油滴在其速度方向上的动量守恒,可以对其速度方向上列动量守恒求解。 ）,设分离后小油滴Ⅱ的速度为,取油滴 分离前瞬间的速度方向为正方向,得 ,解得 ,由于分离后的小油滴受到的电场力和重力仍然平衡,分 离后小油滴Ⅱ的速度方向与正方向相反,由左手定则可知小油滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运 动。 . . 考点2 带电粒子在叠加场中的复杂曲线运动 大招62 对应练习 解题觉醒 1.题型特征：带电粒子在磁场中所受除洛伦兹力外的合力不为零，粒子的速度大小和方 向都会改变，粒子运动轨迹是一条摆线。 2.解题技巧 配速法：把初速度分解成两个分速度，使其一个分速度对应的洛伦兹力与重力 （或电场力，或重力和电场力的合力）平衡，另一个分速度对应的洛伦兹力使粒子做匀 速圆周运动，这样一个复杂的曲线运动可以看成匀速直线运动与匀速圆周运动的合运动， 这种方法叫配速法。 3.［多选］（2024山西晋城一中检测）空间内存在电场强度大小 、方向水平向左的匀强电场和磁感应强度大小 、方向垂直纸面向里的匀强磁场（图中均未画出）。 一质量、带电荷量的小球从 点由静止释放， 小球在竖直面内的运动轨迹如图中实线所示，轨迹上的点离 最远且与的距离为，已知小球经过 点时的速度大小为 ，重力加速度取 。下列说法正确的是( ) BCD A.在运动过程中，小球的机械能守恒 B.小球经过 点时的速度最大 C.小球经过点时的速度为0 D. 【解析】 小球在运动过程中有电场力做功,机械能与电势能之间发生转化,因此在 运动过程中,小球的机械能不守恒。 根据题中数据有 ,即重力与电场力大小相 等,由于两者方向垂直,如图所示,则两力的合力大小为 ,根据配速法,由于小球在 点处于静 止,则两个分速度 大小相等,方向相反,结合题意知其中一个速 度沿方向,另一个沿反方向,速度 ... ...
