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1、1.复合场是指电场、磁场、重力场并存或其中某两种场并存,或分区域存在.带电粒子在复合场中运动时要考虑重力、电场力和磁场力的作用.2.当带电粒子所受合外力为零时,将在复合场中静止或做匀速直线运动.3.当带电粒子做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,其余各力的合力必为零.4.当带电粒子所受合外力大小和方向均变化时,将做变加速曲线运动.5.洛伦兹力一定不做功,但重力、电场力可能做功而引起带电粒子能量的转化.带电体在正交的电磁场中做直线运动1.带电体在正交的电磁场中沿直线运动时,一定做匀速直线运动.因为洛伦兹力的大小与速率成正比,如果
2、做变速直线运动,速度大小变化,洛伦兹力的大小也变化,带电体所受合力方向变化,带电体就不能做直线运动了.若带电体还受到重力作用,则其所受重力、电场力、磁场力方向一定在同一平面内且成“Y”字形才能保证合力为零.2.带电粒子(不计重力)匀速穿越“速度选择器”的条件:当粒子垂直进入正交的电磁场中,受力满足qE=qvB时,将沿直线匀速穿过场区,此要点一此类试题具有“模型化”的特点,只要能够正确应用左手定则,判断洛伦兹力方向和电场力方向,根据平衡条件即可求解.具体的解题步骤与方法是:①明确电性;②判断洛伦兹力和电场力的方向;③看粒子受力是
3、否满足qE=qvB,否则将向合力的方向偏转.时的速度v=与粒子带电情况及质量无关,这样的场区称为“速度选择器”.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴能沿一条与竖直方向成α角的直线MN运动(MN在垂直于磁场方向的平面内),如图所示.则以下判断中正确的是( )A.如果油滴带正电,它是从M点运动到N点B.如果油滴带正电,它是从N点运动到M点C.如果电场方向水平向左,油滴是从M点运动到N点D.如果电场方向水平向右,油滴是从M点运动到N点思维导引①油滴沿直线MN运动,一定做什么
4、性质的运动?②如果油滴带正电,且从M向N运动,则油滴所受洛伦兹力方向向哪?此时油滴所受电场力方向向哪?能否满足油滴做直线运动的条件?③如果油滴带负电情况怎样?答案试解:AC1.如图所示,带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.带电液滴a沿垂直于电场和磁场的方向进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,在它正前方有一个静止在小绝缘支架上不带电的液滴b.带电液滴a与液滴b发生正碰,在极短的时间内复合在一起形成带电液滴c,并以小于v的水平速度飞离支架.则液滴离开支架后( )A.一定做曲线运动B.可能做直线运
5、动C.可能做匀速圆周运动D.电场力对它做正功解析:带电液滴a沿水平方向做直线运动,由此可知液滴带正电,且qE+qvB=mg.液滴a与液滴b正碰后形成液滴c,则速度v减小,质量变大,故液滴离开支架后一定做曲线运动.答案:A2.地球大气层外部有一层复杂的电离层,既分布有地磁场,也分布有电场.假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图所示的电场和磁场;电场的方向在纸面内斜向左下方,磁场的方向垂直于纸面向里.此时一带电宇宙粒子,恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域,不计重力作用,则在该区域中,有关该带电粒子的运动情况可能的是( )
6、A.仍做直线运动B.立即向左下方偏转C.做匀变速直线运动D.可能做匀速圆周运动解析:假定粒子带正电,则粒子受力如图所示,若Eq=qvB,则A项正确,若Eq>qvB,则B项正确;洛伦兹力与v有关,不可能做匀变速直线运动,C项错误;粒子做曲线运动时,电场力做功会改变粒子速度的大小,故D项错误.答案:AB带电粒子在组合场中的运动1.组合场的特点:组合场是指电场与磁场同时存在,但各位于一定的区域内,并不重叠的情况.有时,不同方向或大小的磁场也可能组合在一起,还有可能电场和磁场按照某一时间周期交替出现.不管粒子在哪种情况的组合场中运动,
7、所遵循的规律和前面讲解的方法是相同的,只是运动过程和受力分析更加复杂一些.2.组合场中运动问题的基本特点和解题思路:此类问题一般是将粒子在匀强电场中的类平抛运动和匀强磁场中的匀速圆周运动组合在一起.解题的关键是正确地画出粒子的运动轨迹图.对于类平抛运动,要考虑运动的合成与分解的思想方法,将合运动分解为沿着电场方向的匀加速直线运动和垂直于电场方向的匀速直线运动;在磁场中运动的要点二核心问题还是“定圆心、求半径、画轨迹”,具体方法在前面已有论述.(2012·江苏南通)在如图所示的空间坐标系中,y轴的左边有一匀强电场,场强大小为E,
8、场强方向跟y轴负方向成30°,y轴的右边有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现有一质子,以一定的初速度v0,在x轴上坐标为x0=10cm处的A点,第一次沿x轴正方向射入磁场,第二次沿x轴负方向射入磁场,回旋后都垂直于电场方向射入电场,最后又进入磁场.求:(1)质子在匀
