秘籍9 带电粒子在电场、磁场中的动力学问题（原卷+解析卷）——2025年高考物理压轴题专项通关秘籍（全国通用）

中小学教育资源及组卷应用平台 秘籍9 带电粒子在电场、磁场中的动力学问题 一、带电粒子在电场中的动力学考向 1、电场力作用下的匀变速直线运动：考查学生依粒子电荷量、电场强度分析电场力，用牛顿第二定律求加速度，结合运动学公式求速度、位移和时间。多以平行板电容器的匀强电场为背景，要求学生明确初速度与电场力方向关系及运动性质。 2、电场中的类平抛运动：考查学生将垂直电场方向进入匀强电场的粒子运动，分解为沿电场匀加速和垂直电场匀速运动的能力，结合平抛规律求偏转位移、速度等，需具备运动合成与分解思维。 3、非匀强电场中的变加速运动：针对电场强度变化的非匀强电场，考查学生用微元法或能量观点分析粒子运动的能力。因加速度变化，要通过分析电场力做功、能量转化，或分割运动过程来处理。 二、带电粒子在磁场中的动力学考向 1、洛伦兹力作用下的匀速圆周运动：考查学生运用洛伦兹力提供向心力知识，依粒子质量、电荷量、速度及磁场磁感应强度，求圆周运动半径、周期等。常涉及有界磁场，要求学生通过几何关系确定圆心、半径和轨迹，对几何分析能力要求高。 2、磁场与其他力共同作用下的复杂运动：考查粒子在磁场受重力、电场力等时，学生综合分析受力与运动的能力。要先全面受力分析，将合力等效为 “向心力”，结合运动学知识分析轨迹，涉及运动合成与分解、能量转化知识综合运用。 三、电场与磁场综合的动力学考向 1、电场加速与磁场偏转的组合：考查学生对粒子先在电场加速，再在磁场偏转过程的衔接与综合运用能力。要求把握不同场中运动特点，准确求解相关物理量。 2、电场、磁场交替作用下的复杂运动：考查学生梳理粒子在电场、磁场交替中运动过程，把握各阶段衔接点的能力。需在不同场分别用相应规律分析，建立各阶段物理量联系求解，对逻辑和运算能力要求高。 题型一 优化场区分布创新考察电、磁偏转（计算题） 题型二 利用交变电场考带电粒子在运动的多过程问题（计算题） 题型三 借助电子仪器考带电粒子运动的应用问题（计算题） 1、带电粒子在电场中的偏转 Ⅰ、带电粒子在电场中的偏转 (1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场． (2)运动性质：匀变速曲线运动． (3)处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动． (4)运动规律： ①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间 ②沿电场力方向，做匀加速直线运动 Ⅱ、带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论 (1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的． 证明：由qU0＝mv y＝at2＝··()2 tan θ＝ 得：y＝，tan θ＝ (2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到偏转电场边缘的距离为. Ⅲ、带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系 当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解：qUy＝mv2－mv，其中Uy＝y，指初、末位置间的电势差． 2、带电粒子在电场中运动问题的两种求解思路 (1)运动学与动力学观点 ①运动学观点是指用匀变速运动的公式来解决实际问题，一般有两种情况： a．带电粒子初速度方向与电场线共线，则粒子做匀变速直线运动； b．带电粒子的初速度方向垂直电场线，则粒子做匀变速曲线运动(类平抛运动)． ②当带电粒子在电场中做匀变速曲线运动时，一般要采取类似平抛运动的解决方法． (2)功能观点：首先对带电粒子受力分析，再分析运动形式，然后根据具体情况选用公式计算． ①若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力做功还是变力做功，同时要明确初、末状态及运动过程中的动能的增量． ②若选用能量守恒定律，则要分清带电粒子在运动中共有多少种能量参与转化，哪些能量是增加的， ... ...