帶電粒子或帶電體在復(fù)合場的運(yùn)動(dòng)問題-在線瀏覽
2025-07-14 05:30本頁面
【正文】 磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，半個(gè)周期后第三次通過 x軸。 例 2：設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下，從靜止開始自 A點(diǎn)沿曲線 ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá) B點(diǎn)時(shí)速度為零， C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法正確的是： [ ] A．這離子必帶正電荷 B． A點(diǎn)和 B點(diǎn)位于同一高度 C．離子在 C點(diǎn)時(shí)速度最大 D．離子到達(dá) B點(diǎn)時(shí)，將沿原曲線返回 A點(diǎn) ABC ? 【 正確解答 】 ? （ 1）平行板間電場方向向下，離子由 A點(diǎn)靜止釋放后在電場力的作用下是向下運(yùn)動(dòng)，可見電場力一定向下，所以離子必帶正電荷，選 A。這說明離子在電場中的 B點(diǎn)與 A點(diǎn)的電勢(shì)能相等，即 B點(diǎn)與 A點(diǎn)位于同一高度，選 B。 ? （ 4）只要將離子在 B點(diǎn)的狀態(tài)與 A點(diǎn)進(jìn)行比較，就可以發(fā)現(xiàn)它們的狀態(tài)（速度為零，電勢(shì)能相等）相同，如果右側(cè)仍有同樣的電場和磁場的疊加區(qū)域，離子就將在 B之右側(cè)重現(xiàn)前面的曲線運(yùn)動(dòng)，因此，離子是不可能沿原曲線返回 A點(diǎn)的。 ? 【 小結(jié) 】 ? 初速度和加速度決定物體的運(yùn)動(dòng)情況。加速度大小方向都不變。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。 ? 例 3：如圖為方向相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域?，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(jìn)入場區(qū)，求能逸出場區(qū)的粒子的動(dòng)能增量 ? ΔEk為多少？ 動(dòng)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(dòng)能發(fā)生變化。它只能使速度方向發(fā)生變。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)。由于洛侖茲力不會(huì)使粒子速度大小發(fā)生變化，故逸出場區(qū)的粒子的動(dòng)能增量等于電場力功。 ? 【 小結(jié) 】 ? 本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)和能量變化。在結(jié)合題意分析時(shí)，特別要注意對(duì)關(guān)鍵詞語的分析。 ? 有形約束的受迫運(yùn)動(dòng)問題： ? 例 4： 如圖所示，空中有水平向右的勻強(qiáng)電
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