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高考物理難題解題攻略:帶電粒子運動型
帶電粒子運動型題大致有兩類,一是粒子依次進入不同的有界場區(qū),二是粒子進入復合場區(qū)。近年來高考重點就是受力情況和運動規(guī)律分析求解,周期、半徑、軌跡、速度、臨界值等.再結(jié)合能量守恒和功能關系進行綜合考查。
診斷策略
1. 正確分析帶電粒子的受力及運動特征是解決問題的前提:
、 帶電粒子在復合場中做什么運動,取決于帶電粒子所受的合外力及初始狀態(tài)的速度,因此應把帶電粒子的運動情況和受力情況結(jié)合起來進行分析,當帶電粒子在復合場中所受合外力為零時,做勻速直線運動(如速度選擇器)。
、 帶電粒子所受的重力和電場力等值反向,洛倫磁力提供向心力,帶電粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動。
③ 帶電粒子所受的合外力是變力,且與初速度方向不在一條直線上,粒子做非勻變速曲線運動,這時粒子的運動軌跡既不是圓弧,也不是拋物線,由于帶電粒子可能連續(xù)通過幾個情況不同的復合場區(qū),因此粒子的運動情況也發(fā)生相應的變化,其運動過程可能由幾種不同的運動階段組成。
2. 靈活選用力學規(guī)律是解決問題的關鍵
① 當帶電粒子在復合場中做勻速運動時,應根據(jù)平衡條件列方程求解。
、 當帶電粒子在復合場中做勻速圓周運動時往往應用牛頓第二定律和平衡條件列方程聯(lián)立求解。
、 當帶電粒子在復合場中做非勻變 速曲線運動時,應選用動能定理或能量守恒定律列方程求解。
3. 說明:由于帶電粒子在復合場中受力情況復雜,運動情況多變,往往出現(xiàn)臨界問題,這時應以題目中的“恰好”、“較大”、“較高”、“至少”等詞語為突破口,挖掘隱含條件,根據(jù)臨界條件列出輔助方程,再與其他方程聯(lián)立求解。
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