高三物理带电粒子在复合场中的运动 人教版

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1、高三物理带电粒子在复合场中的运动处理复合场中的问题，还要依据力和运动之间的关系，确定运动形式，若质点做匀变速运动，既可以用力学的观点求解，也可用能量的观点求解。若质点做非匀变速运动，往往需要用能量的观点求解。一．具有明显界线的匀强电场和匀强磁场的组合场（交替场）（回旋加速器）解题思路：①把复杂的运动过程分段处理②抓住连接处状态点的分析（受力、运动状态分析）③画出轨迹，优选物理规律求解。例1．电子自静止开始经M、N板间（两板间的电压为u）的电场加速后从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离为L，如图所

2、示.求匀强磁场的磁感应强度.（已知电子的质量为m，电量为e）解析：电子在M、N间加速后获得的速度为v，由动能定理得：mv2-0=eu电子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，则：evB=m电子在磁场中的轨迹如图，由几何得：=由以上三式得：B=二．变换场（以独立场来解题，寻找变换过程中的共同点）例2．如图所示，一个带电粒子两次以同样的垂直于场线的初速度v0分别穿越匀强电场区和匀强磁场区，场区的宽度均为L偏转角度均为α，求E∶B解：分别利用带电粒子的偏角公式。在电场中偏转：，在磁场中偏转：，由以上两式可得。可以证明：当偏转角相同时，侧移必然不同（

3、电场中侧移较大）；当侧移相同时，偏转角必然不同（磁场中偏转角较大）。三．叠加场（电场与磁场复合；电场与重力场复合；三场复合）1．若复合场是由电场和磁场叠加而成，1）．B⊥E时，分两种情况：①当Eq＝Bqv时，带电粒子做匀速直线运动（速度选择器）；②当Eq≠Bqv时，带电粒子做复杂的曲线运动，一般可用动能定理求解2）．B//E时，分两种情况：①当v0//B或v0＝0时，带电粒子做匀变速直线运动；②当v0⊥B时，带电粒子做螺旋运动（由匀变速直线运动和匀速圆周合成），一般可用运动的合成与分解求解（也可用动能定理求解）例3．如图所示，场强为E的匀强电场

4、和磁感应强度为B的匀强磁场相互正交，一个质子以速度v沿跟E、B都垂直的方向从A点射入，质子的电荷量为e，质量为m，当质子运动到C点时，偏离射入方向的距离为d，则质子在C点的动能为多少？解：由动能定理可得：质子在C点的动能为：2．三场复合EB1）．带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动。必然是电场力和重力平衡，而洛伦兹力充当向心力例4．一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动。则该带电微粒必然带_____，旋转方向为_____。若已知圆半径为r，电场强度为E磁感应强度为B，则线速度为_____。解：因为必须有电场力与

5、重力平衡，所以必为负电；由左手定则得逆时针转动；再由2）．与力学紧密结合的综合题，要认真分析受力情况和运动情况（包括速度和加速度）。必要时加以讨论。例5．见点拨P207[备考7]