专题带电粒子在复合场中的应用

专题带电粒子在复合场中的应用第一页，共十页，编辑于2023年，星期六2.主要类型组合场叠加场××××××××××××××××××××××××××××××××1．复合场是指电场、磁场和重力场三者或其中任意两者并存的场.交变场第二页，共十页，编辑于2023年，星期六带电粒子在电场、磁场中运动带电粒子在匀强磁场中运动带电粒子在匀强电场中运动v∥B，匀速直线运动：运动学公式v⊥B，匀速圆周运动：洛伦兹力提供向心力，半径运动周期一、带电粒子在组合场中的运动v∥E，匀变速直线运动：运动学公式或动能定理v⊥E，偏转——类平抛运动：平抛规律或动能定理第三页，共十页，编辑于2023年，星期六例题1：如图所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在c轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E，一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿y轴正方向射出，射出之后，第三次到达x轴时，它与O点的距离为L，求此粒子射出时的速度ν和运动的总路程s(不计重力)。v审题带电粒子沿电场线进入电场匀变速直线运动带电粒子垂直进入磁场匀速圆周运动qBvqEvvv一、带电粒子在组合场中的运动第四页，共十页，编辑于2023年，星期六解：粒子运动轨迹如图所示，则有：在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供：由①、②式可得：设粒子进入电场做减速运动的最大位移为，加速度为a，再由：粒子运动的总路程得：vRL一、带电粒子在组合场中的运动第五页，共十页，编辑于2023年，星期六一、带电粒子在组合场中的运动锦囊妙计1、程序法——按照带电粒子的运动过程分阶段依次研究；2、利用好速度的桥梁作用。第六页，共十页，编辑于2023年，星期六带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动形式大致可分为（电场、磁场均为匀强场）v⊥B，洛伦兹力提供向心力，电场力必然和重力平衡.1、直线运动:匀变速直线运动：v∥B时，重力与电场力的合力与v共线匀速直线运动：v∥B时，重力与电场力平衡

v⊥B时，重力与电场力的合力必与洛伦兹力等大反向，且垂直于速度方向当带电粒子所受的合力在大小、方向均不断变化时，则粒子将做非匀变速曲线运动。二、带电粒子在叠加场中的运动2、匀速圆周运动:3、一般的曲线运动：第七页，共十页，编辑于2023年，星期六二、带电粒子在叠加场中的运动锦囊妙计解决带电粒子在叠加场中运动时的常用方法：1）匀速直线运动：根据平衡条件列方程求解2）匀速圆周运动：应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解3）一般的曲线运动：一般是应用动能定理或能量守恒定律列方程求解第八页，共十页，编辑于2023年，星期六课堂小结解决带电粒子在复合场中运动问题的基本思路：1．弄清复合场的组成2．正确受力分析，场力、弹力、摩擦力等3．确定带电粒子的运动状态，注意运动状态和受力情况的结合，以草图的形式再现粒子运动的全过程，并建立相应的物理模型4．带电粒子连续通过几个不同情况的场的问题，要分阶段处理并抓住连接处状态点的分析5．灵活选择解题方法

a.带电粒子在复合场中匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解

b.带电粒子在复合场中匀速圆周运动时，应用牛顿运动定律结合圆周运动规律求解

c.带电粒子在复合场中做复杂曲线运动时，一般应用动能定理