带电粒子在复合场中的问题特点及解题技巧

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1、带电粒子在复合场中的问题特点及解题技巧赵玉飞陕丙省榆林市第十中学719000摘要：力场、电场、磁场中两个或三个并存的场叫做复合场。在和动力学的分析方法相比，其中就是多了电场力和磁场力。解题技巧除了三个观点能量、动量、力学的力等方法外，还可以考虑力和运动的关系。关键词：带电粒子复合场特点解题技巧带电粒子在复合场中运动的问题，具有一定的难度，综合性较强，涉及力和运动、动量、能量等方面，可以适当地灵活运用力学三大观点来解决这方面的问题。力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学规律。动量观点：动量定理和动量守恒定律。能量观点：动能定理和能的转化和守恒定律（包括机械能守恒定律）。在解决问

2、题的过程中，要根据问题所设定的原理的特点对动态变化进行分析，分析临界动态变化还要分析它的临界条件，分析动态变化要找出物体的速度位置及其变化，可以用极限分析法辅助分析。一、带点粒子在复合场中运动的常见形式及特点合外力的决定是由质点的运动性质及其初速度所定的。而带电粒子常见的形成有:1.当带电粒子所受的合外力与运动方向在一条直线上时，粒子做变速直线运动。2.当带电粒子受到的合外力大小恒定，方向始终和速度方向垂直时，带电粒子将做匀速圆周运动，常见的形式是重力和电场力的合力为零，洛伦兹力充当向心力。3.带电粒子在复合场中所受到的合外力为零时，粒子将做直线或匀速直线运动。4.带电粒子

3、做非匀变速曲线运动时，带电微粒所受的合外力的方向、大小均是不断变化的。分析这类问题的特点主要是：轨迹和粒子的运动情况是较为复杂、抽象、多变的，主要考察学生分析问题的能力。解决力学题目和解决此类题目很相似，区别就是多了电场力和洛伦磁力。分析带电粒子在复合场中的运动，除了利用力学的三大观点外，还要注意磁场和电场对带电粒子的特点作用。二、解题技巧与方法为了提高解题效率和分析能力，可以按照以下思路解答问题：1.要特别分析电场力和磁场力，正确进行受力分析，排除弹力、重力、摩擦力。2.解决力学问题要合适地运用力的三大方法。(1)做匀速直线运动。要求带电粒子在复合场中所受的合外力为零。三

4、场力可在同一直线上，还要三力共面，但不共线。(2)做匀变速直线运动。要求恒力为带电粒子所受的合外力，并II恒力的方向与速度方向平行。①带电粒子仅受三种场力时，为确保其合外力恒定，则必须使合力与v在一条直线上。总之要保证带电粒子做匀变速直线运动，Eq、G、Bqv的合力必须与v共线。②若Bqv≠O,但若苏他的力(如弹力)与之“此消彼长”，就能确保带电粒子受外力恒定而做匀变速直线运动。(3)做曲线运动。当带电粒子电场力与所受的重力等值相反吋，洛伦兹力提供向心力，匀速圆周运动可以在带电粒子垂直于B的平面内做。当带电粒子所受的合外力是变力吋，与原来的速度不在同一条直线上，带电粒

5、子做非匀变速曲线运动。由于带电粒子在复合场中所受的力和运动不同，要注意挖掘隐含条件(如题0出现“最高”、“最大”、“至少”等词语)，根据临界条件列出其他方程和辅助方程联合求解。(4)临界分析与动态问题。首先进行受力分析，除了三种力外，也要特别注意电场力和电磁力的分析，对物体不同的运动状态分析它的位置、速度和变化。临界状态可能也会在分析过程中出现，如果出现了就要分析它的临界条件，选择适当的规律进行求解，一般情况下离不开牛顿第二定律。(5)变速曲线运动。假如带电粒子只受重力与洛伦兹力，当二力不平衡吋，物体-般会做变速曲线运动，应从能量的角度来分析，不做功是洛伦兹力的特点一定要注

6、意。运动过程中的带电粒子还受其他物体的约束(如绳子、轨道等)，应该结合施加约束的带电粒子物体的特点来分析带电粒子的运动。在解题过程中应该着重强调正确分析带电粒子在复合场中的运动。解题的难点还在于带电粒子在复合场中的运动分析。学生在分析这种题型时，需要冇深厚的思维分析能力和逻辑顺序，比如根据带电物体运动情况的加速度是由牛顿运动定律得出的。不管分析什么类型的题，基本原理都是需要学生掌握的。三、结束语带电粒子在复合场中的运动问题是中学中的重点和难点，需要考察学生的空间想象能力、分析能力、把数学知识运用到处理物理问题的能力。现代科技与带电粒子在电场和磁场中紧密相连，不管出什么问题，

7、都是为了考察学生的全面综合能力，以及所学的知识是否能跟上现在这个吋代。只有把知识稳固扎实并且会灵活运用，才能在以后的社会中求得多面的发展。参考文献［1】冯爱京浅谈带电粒子在复合场中的运动问题［」］.试题与研究，教学论坛，2012,(20)，56。［2】石优俊带电粒子在复合场中解题初探［」］.中学生理科应试，高中，2010,(5)，123〜125。［3】陈金林浅析带电粒子在复合场中的运动问题［」］.中学生数理化，学研版，2012,(3)。［4】闫磊带电粒子在复合场中运动的重要应用［」］.数理化学教育理论版，2012,