帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)(已修改)
2025-05-31 07:52 本頁面
【正文】 一、知識(shí)梳理： ? 分析思想： ? 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)（重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)）中的運(yùn)動(dòng)問題，是力、電知識(shí)的綜合應(yīng)用問題。其分析方法和力學(xué)問題的分析方法類似，不同之處是多了電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力，因此要注意這兩個(gè)力的特性在改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中所起的作用。 ? 帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況： ? 1）直線運(yùn)動(dòng)： ? 常見的情況有： ? ①洛倫茲力為零（即 V與 B平行），重力與電場(chǎng)力平衡時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；合外力恒定時(shí)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 ? ②洛倫茲力與 V垂直，且與重力和電場(chǎng)力的合力（或其中的一個(gè)力）平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 ? 2）圓周運(yùn)動(dòng)： ? 當(dāng)帶電粒子所受到合外力充當(dāng)向心力時(shí)，帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。此時(shí)一般情況下是重力恰好與電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力充當(dāng)向心力。 ? 3）一般的曲線運(yùn)動(dòng)： ? 當(dāng)帶電粒子所受的合力在大小、方向均不斷變化時(shí)，則粒子將做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 ? 注意的問題： ? 1）磁偏轉(zhuǎn)與電偏轉(zhuǎn)的區(qū)別： ? 解題中可能存在磁或電的單獨(dú)偏轉(zhuǎn)，也可能是磁電引起的綜合偏轉(zhuǎn)。 ? 2）有形約束運(yùn)動(dòng)和無形約束運(yùn)動(dòng)的區(qū)別： ? 注意帶電粒子運(yùn)動(dòng)的空間是否存在軌道、平面、輕繩或輕桿等有形的約束而做一種受迫的運(yùn)動(dòng)。還是只受到復(fù)合場(chǎng)的無形作用，在有界或無界的空間做一種自由的運(yùn)動(dòng)。 ? 3）場(chǎng)力做功的不同特點(diǎn)： ? 重力和電場(chǎng)力會(huì)對(duì)帶電粒子做功且與其運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)。而洛倫茲力對(duì)帶電粒子永不做功。粒子的動(dòng)能、重力勢(shì)能和電勢(shì)能都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，所以從能量的角度來研究粒子的運(yùn)動(dòng)是解題的重要思路！ 二、方法點(diǎn)拔： ? 無形約束的自由運(yùn)動(dòng)問題： ? 解題中可能存在磁或電的單獨(dú)偏轉(zhuǎn)，也可能是磁電引起的綜合偏轉(zhuǎn)。 ? 例 1：如圖所示。在 x軸上有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B；在 x軸下方有沿 y鈾負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為 E。一質(zhì)最為m，電荷量為 q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)。沿著 y軸正方向射出。射出之后，第 3次到達(dá) X軸時(shí)，它與點(diǎn) O的距離為 L，求此粒子射出時(shí)
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