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高考物理必考點(diǎn):復(fù)合場(chǎng)(圖)

 初上旅途 2012-05-13
高考物理必考點(diǎn):復(fù)合場(chǎng)(圖)
作者:
2012-05-09     天津網(wǎng)-數(shù)字報(bào)刊

  復(fù)合場(chǎng)是指重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)并存,或其中兩場(chǎng)并存。分布方式或同一區(qū)域同時(shí)存在,或分區(qū)域存在。 

  復(fù)合場(chǎng)是高中物理中力學(xué)、電磁學(xué)綜合問(wèn)題的高度集中。既體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)情況反映受力情況、受力情況決定運(yùn)動(dòng)情況的思想,又能考查電磁學(xué)中的重點(diǎn)知識(shí),因此,近年來(lái)這類題備受青睞。

  

  

  

  

  

  

  通過(guò)上表可以看出,由于復(fù)合場(chǎng)的綜合性強(qiáng),覆蓋考點(diǎn)較多,預(yù)計(jì)在2012年高考中仍是一個(gè)熱點(diǎn)。

  復(fù)合場(chǎng)的出題方式:

  復(fù)合場(chǎng)可以圖文形式直接出題,也可以與各種儀器(質(zhì)譜儀,回旋加速器,速度選擇器等)相結(jié)合考查。

  一、重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)分區(qū)域存在(例如質(zhì)譜儀,回旋加速器)

  此種出題方式要求熟練掌握平拋運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式及解決方式。

  重力場(chǎng):平拋運(yùn)動(dòng)

  電  場(chǎng):1.加速場(chǎng): 動(dòng)能定理2.偏轉(zhuǎn)場(chǎng): 類平拋運(yùn)動(dòng)或動(dòng)能定理

  磁  場(chǎng): 圓周運(yùn)動(dòng)

  二、重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)同區(qū)域存在(例如速度選擇器) 

  帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)做什么運(yùn)動(dòng)取決于帶電粒子所受合力及初速度,因此,把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來(lái)分析是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。

  (一)若帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)根據(jù)平衡條件解題,例如速度選擇器。則有Eq=qVB

 ?。ǘ┊?dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),

  則有Eq=mg      qVB=mv2/R    

 ?。?009年天津10題)如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),在水平的x軸下方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里,電場(chǎng)線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的A點(diǎn)水平向右拋出,經(jīng)x軸上的M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng),恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從x軸上的N點(diǎn)第一次離開(kāi)電場(chǎng)和磁場(chǎng),MN之間的距離為L(zhǎng),小球過(guò)M點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的方向夾角為θ。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求

  (1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;

  (2)小球從A點(diǎn)拋出時(shí)初速度v0的大小;

  (3)A點(diǎn)到x軸的高度h。

  解析:本題考查平拋運(yùn)動(dòng)和帶電

  小球在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。小球先做平拋再做圓周運(yùn)動(dòng)

 ?。?)小球在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中恰能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),說(shuō)明電場(chǎng)力和重力平衡(恒力不能充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力),有    Eq=mg        得 E=mg/q

  重力的方向豎直向下,電場(chǎng)力方向只能向上,由于小球帶正電,所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上。

 ?。?)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),O′為圓心,MN為弦長(zhǎng),O′為M點(diǎn)速度垂線與MN中垂線的交點(diǎn)。設(shè)半徑為R,由幾何關(guān)系知    L/2R=sinθ  

  小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供向心力,設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v,有qVB=mV2 /R                                     由速度的合成與分解知

  V0 /V=cosθ

  得V0 =qBL/2mtanθ

 ?。?)設(shè)小球到M點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為Vy,它與水平分速度的關(guān)系為

  Vy  = V0 ×tanθ                                 

  由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

  V2 =2gh                                       

  得  h=q2 B2L2 /8gm2                               

  (三)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)用動(dòng)能定理或能量守恒解決。

  文/見(jiàn)習(xí)記者 于爽

  高中物理學(xué)習(xí)方法歸納“大師”

  ——尚學(xué)教育楊淑敏老師

  長(zhǎng)年工作在物理教學(xué)第一線,有多年的一對(duì)一個(gè)性化教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)歷年高考的分析研究以及對(duì)新課改后命題趨勢(shì)的把握頗有心得,歷年畢業(yè)生成績(jī)均有明顯提高;教學(xué)中,提綱挈領(lǐng),善于歸納、總結(jié)各類知識(shí)點(diǎn)、題型的解法、思路,多有復(fù)雜、難解的試題在她的講解下都能輕松化繁為簡(jiǎn),被學(xué)生譽(yù)為“方法大師”;聯(lián)系生活,注重實(shí)驗(yàn),愉快而幽默的教學(xué)氛圍更是深受學(xué)生的喜愛(ài)。

  “名師新解”專欄老師1對(duì)1答疑熱線

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  年份 2007年   2008年  2009年  2010年   2011年

  題號(hào)     19       10        11            12        12

  分?jǐn)?shù)     6分     18分      16分   20分      20分

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