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高三电场与磁场综合应用教案:含电荷受力分析及考点要点

2026-01-29 16:21:00教育资讯0

高三物理教案:电场与磁场综合应用(高考重难点专题)kfI物理好资源网(原物理ok网)

一、考情分析(可适配地方考情调整)kfI物理好资源网(原物理ok网)

高频率出现的考点有,电场力的计算情况,洛伦兹力的计算情况,带电粒子处于电场中的运动情形,在磁场里的运动情形,在复合场之中的运动情形,涉及选择题以及计算题,所占分值为十四分至十八分。kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 命题特征:与电场加速或者偏转、磁场圆周运动模型相结合,着重于多场叠加情形(像是速度选择器、质谱仪),突出受力分析以及轨迹推理,计算数量居于中等稍稍偏上的程度。kfI物理好资源网(原物理ok网)

受力分析图完整的情况下,可得2分;核心公式分别为F=qE、F=qvBsintheta、qvB=mfrac{v^2}{r},书写规范的话,可得3分;轨迹分析逻辑清晰,像圆心确定以及半径推导等方面,可得4分;计算结果准确,包含单位以及方向判断,可得2分;要是漏标轨迹圆心或者半径,会扣1分。kfI物理好资源网(原物理ok网)

二、教学目标kfI物理好资源网(原物理ok网)

1. 知识目标:将电场力大小计算以及方向判断予以掌握,对洛伦兹力大小计算以及方向判断加以把控,并把带电粒子在匀强电场里的运动规律完全记住,同时把带电粒子在匀强磁场中的运动规律牢牢记住。kfI物理好资源网(原物理ok网)

2. 能力目标:提高针对多场叠加状况的建模本领,掌握运用“把受力细致解析、将运动状况予以分解、把既定规律妥当应用”去处理复合场问题的方法。kfI物理好资源网(原物理ok网)

3. 素养目标:培育“科学推理”以及“科学论证”的核心素养,增强物理过程剖析的意识,契合高考规范答题的要求。kfI物理好资源网(原物理ok网)

三、教学重难点kfI物理好资源网(原物理ok网)

主要要点在于,存在带电的粒子,其于电场里会有加速以及偏转的情形,还在于其处在磁场中会做匀速圆周运动,此包括半径的计算以及周期的计算。kfI物理好资源网(原物理ok网)

难点在于处于复合场里的带电粒子的多阶段运动的分析,以及临界状态的判断,像是恰好能够穿出磁场,还有轨迹相切之类的情况。kfI物理好资源网(原物理ok网)

易错之处在于进行洛伦兹力方向判断时,会将左手定则使用条件(正电荷或负电荷)弄混淆,会忽略电场力具有矢量性,在复合场中对重力进行计算遗漏(存在关乎带电粒子是否考虑重力的隐含条件)。kfI物理好资源网(原物理ok网)

1. 考点回顾与基础铺垫kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 核心知识梳理:kfI物理好资源网(原物理ok网)

高中物理电荷受力分析视频kfI物理好资源网(原物理ok网)

电荷在电场中所受电场力,其计算公式为F=qE ,这里匀强电场的E 通过U与d的比值确定,即E=frac{U}{d} ,电场力方向对于正电荷而言,同电场强度方向,对于负电荷而言,则与电场强度方向相反。kfI物理好资源网(原物理ok网)

洛伦兹力,当 v 垂直于 B 的时候,其公式为 F 等于 qvB ,方向运用左手定则来判断,正电荷运动方向是四指指向的方向,而对于负电荷则是四指反向的方向。kfI物理好资源网(原物理ok网)

电场中加速的运动规律是,依据动能定理qU等于二分之一mv平方减二分之一mv零平方 ,偏转时属于类平抛运动,要分解为水平方向的匀速运动以及竖直方向的匀加速运动 、至于磁场中则是匀速圆周运动规律是,qvB等于m乘以v平方除以r,其中半径r等于mv除以qB,周期T等于2πm除以q。kfI物理好资源网(原物理ok网)

基础题进行热身,来看这道题,它是2023年江苏卷的选择题高中物理电荷受力分析视频,题目要求判断带电粒子在匀强磁场当中运动的时候,其轨迹的方向以及半径会有怎样的变化,这里着重是要强化对左手定则以及半径公式的应用。kfI物理好资源网(原物理ok网)

2. 真题解析kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 例题:(2024全国卷Ⅰ计算题)匀强电场呈水平向右的状态(场强E等于1,乘以10的3次方,N/C),匀强磁场呈垂直纸面向外的状态(磁感应强度B等于0.5T),有一质量m等于2,乘以10的负6次方,kg 、电荷量q等于正4,乘以10的负6次方留学之路,C的带电粒子,从静止开始在电场中经历加速一段距离后,垂直进入复合场(此复合场为电场与磁场叠加而成),恰好做匀速直线运动。求:(1)粒子进入复合场之际的速率大小;(2)粒子于电场里加速的距离;(3)要是撤掉磁场,粒子在复合场范围的偏转位移(复合场范围长度L等于0.2米)。kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 解析步骤:kfI物理好资源网(原物理ok网)

匀速直线运动的条件是,受力处于平衡状态,也就是电场力等于洛伦兹力,即qE等于qvB,占2分。kfI物理好资源网(原物理ok网)

2. 求解得出的速度为,v等于E除以B,其中E的值为1乘以10的3次方,B的值为0.5,经计算v等于2乘以10的3次方米每秒,此为1分的分值。kfI物理好资源网(原物理ok网)

3. 电场加速:依据动能定理,qEd等于二分之一mv平方,代入相关数据,得出d等于mv平方除以2qE,也就是2乘以10的负6次方乘以2乘以10的3次方的平方,再除以2乘以4乘以10的负6次方乘以1乘以10的3次方,结果为1m(3分)kfI物理好资源网(原物理ok网)

评分准则着重表明:要是欠缺“受力平衡”方面的文字阐释,便会扣掉1分,要是缺失“动能定理应用”内容的文字表述,同样会扣1分,而且类平抛运动进行分解的过程若未作标注,也会被扣1分。kfI物理好资源网(原物理ok网)

3. 重难点突破kfI物理好资源网(原物理ok网)

高中物理电荷受力分析视频kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 专题1:带电粒子在磁场中圆周运动的“三定”方法kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 定圆心:根据洛伦兹力指向圆心(两洛伦兹力方向垂线交点)kfI物理好资源网(原物理ok网)

以特定半径为目标,借助几何方面的关系,像弦长、轨迹切线这些,再联合公式r等于mv除以qB来进行推导。kfI物理好资源网(原物理ok网)

确定周期高中物理电荷受力分析视频,其表达式为T等于2πm除以qB,此周期和速度没有关系依据轨迹圆心角来求取运动时间,t等于θ除以2π再乘以T。kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 专题2:复合场问题的解题思路kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 分场分析:明确电场、磁场的分布的方向,判断粒子受力情况kfI物理好资源网(原物理ok网)

运动分解,把复杂的运动,像是曲线运动这般的,拆分成匀速直线运动,还有匀加速直线运动,以及匀速圆周运动等简单的分运动。kfI物理好资源网(原物理ok网)

临界条件是,要抓住“恰好穿出”这样的关键词,还要抓住“轨迹相切”这样的关键词去判定清楚,进而确定几何边界,比如半径最大值,比如最小速度。kfI物理好资源网(原物理ok网)

- 方法归纳:先画出受力图,接着确定运动的类型,随后筛选物理规律,最后剖析几何关系,此为四步法。kfI物理好资源网(原物理ok网)

4. 专属练习题kfI物理好资源网(原物理ok网)

一基础题,存在一电荷量为q,其值为1×10^{-5}C的带电粒子,有一质量为m,质量大小是1×10^{-7}kg的该带电粒子,处于磁感应强度为B就是0.5T的匀强磁场里,此带电粒子做半径为r等于0.2m的匀速圆周运动,在这种情况下求粒子的速度大小,答案给出是10m/s。kfI物理好资源网(原物理ok网)

一道处于中等难度层次的题目,质子带有电荷量电子,质量为m,它经过了电压U进行加速,之后垂直地进入到了磁感应强度是B的呈现匀强状态的磁场之中,要求出其做圆周运动的半径,答案是r等于根号下2mU除以eB的平方。kfI物理好资源网(原物理ok网)

首先,存在一个难题:有带电粒子,其一,该粒子处于正交的匀强电场(E)以及匀强磁场(B)当中,此时粒子做直线运动,其速度为v_1 ;假如撤去电场的话,粒子会做半径为r的圆周运动;要是撤去磁场,粒子在电场中运动有加速度大小,答案为( frac{E^2B}{v_1m} ) ,提示是先由平衡条件得出qE = qv_1B。kfI物理好资源网(原物理ok网)