帶電粒子或帶電體在復(fù)合場的運動問題(編輯修改稿)
2025-06-16 05:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 離子就將在 B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運動，因此，離子是不可能沿原曲線返回 A點的。 ? 故選 A， B， C為正確答案。 ? 【 小結(jié) 】 ? 初速度和加速度決定物體的運動情況。在力學(xué)部分絕大部分的習(xí)題所涉及的外力是恒力。加速度大小方向都不變。只要判斷初始時刻加速度與初速度的關(guān)系，就可以判斷物體以后的運動。本題中由于洛侖茲力的方向總垂直于速度方向，使得洛侖茲力與電場力的矢量和總在變化。所以只做一次分析就武斷地下結(jié)論，必然會把原來力學(xué)中的結(jié)論照搬到這里，出現(xiàn)生搬硬套的錯誤。 ? 例 3：如圖為方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域。電場強度為 E，磁感強度為 B，復(fù)合場的水平寬度為 d，豎直方向足夠長?，F(xiàn)有一束電量為 +q、質(zhì)量為 m初速度各不相同的粒子沿電場方向進入場區(qū)，求能逸出場區(qū)的粒子的動能增量 ? ΔEk為多少？ 動能增量 ΔEk=0 從粒子射入左邊界到從右邊界逸出，電場力做功使粒子的動能發(fā)生變化。根據(jù)動能定理有： Eqd =ΔEk ? 【 正確解答 】 ? 由于帶電粒子在磁場中受到洛侖茲力是與粒子運動方向垂直的。它只能使速度方向發(fā)生變。粒子速度越大，方向變化越快。因此當(dāng)一束初速度不同、電量為 +q、質(zhì)量為 m的帶電粒子射入電場中，將發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)。有些粒子雖發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但仍能從入射界面的對面逸出場區(qū)（同錯解答案）；有些粒子將留在場區(qū)內(nèi)運動；有些粒子將折回入射面并從入射面逸出場區(qū)。由于洛侖茲力不會使粒子速度大小發(fā)生變化，故逸出場區(qū)的粒子的動能增量等于電場力功。對于那些折回入射面的粒子電場力功為零，其動能不變，動能增量 ΔEk=0。 ? 【 小結(jié) 】 ? 本題考查帶電粒子在磁場中的運動和能量變化。這道題計算量很小，要求對動能定理、電場力、磁場力等基本概念、基本規(guī)律有比較深入的理解，而且能夠與題目所給的帶電粒子的運動相結(jié)合才能求得解答。在結(jié)合題意分析時，特別要注意對關(guān)鍵詞語的分析。本題中：“逸出場區(qū)”的準(zhǔn)確含義是從任何一個邊界逸出場區(qū)均可。 ? 有形約束的受迫運動問題： ?
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