復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

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1、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、復(fù)合場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)是指磁場(chǎng)與電場(chǎng)共存的場(chǎng)．或電場(chǎng)與重力場(chǎng)共存的場(chǎng)，或磁場(chǎng)與重力場(chǎng)共存的場(chǎng)，或磁場(chǎng)、電場(chǎng)、重力場(chǎng)共存的場(chǎng)。二、帶電體在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析帶電物體在重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變由其受到的合力決定，因此，對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行受力分析時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：①受力分析的順序：先場(chǎng)力（包括重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力）、后彈力、再摩擦力等。②場(chǎng)力分析：重力：大小，方向。電場(chǎng)力：大小，方向。洛侖茲力：大小，方向。③電子、質(zhì)子、離子等微觀粒子無(wú)特殊說(shuō)明一般不計(jì)重力；帶電小球、塵埃、油滴、液滴

2、等帶電顆粒無(wú)特殊說(shuō)明一般計(jì)重力；如果有具體數(shù)據(jù)．可通過(guò)比較確定是否考慮重力。三、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析正確分析帶電粒子的受力及運(yùn)動(dòng)特征是解決問(wèn)題的前提。帶電粒子在疊加場(chǎng)中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子所受的合外力及其初始狀態(tài)的速度，因此應(yīng)把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析。1、當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受的合外力為0時(shí)，粒子將做或。2、當(dāng)帶電粒子所受的合外力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線(xiàn)上時(shí)，粒子將做。3、當(dāng)帶電粒子所受的合外力充當(dāng)向心力時(shí)，粒子將做。4、當(dāng)帶電粒子所受的合外力的大小、方向均是不斷變化的，則粒子將做

3、變速運(yùn)動(dòng)，這類(lèi)問(wèn)題一般只能用能量關(guān)系處理。四、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的處理方法解決這類(lèi)問(wèn)題的方法可按以下思路進(jìn)行：①正確進(jìn)行受力分析、除彈力、重力、摩擦力，要特別注意電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的分析。②正確進(jìn)行物體的運(yùn)動(dòng)狀況分析，找出物體的速度、位置及變化，分清運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如果出現(xiàn)臨界狀態(tài)，要分析臨界條件。③恰當(dāng)選用解決力學(xué)問(wèn)題的三大方法：（1）牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式（只適用于勻變速運(yùn)動(dòng)）；（2）用動(dòng)量觀點(diǎn)分析，即動(dòng)量守恒定律；（3）用能量觀點(diǎn)分析，包括動(dòng)能定理和機(jī)械能（或能量）守恒定律，應(yīng)注意：不論帶電體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，洛侖

4、茲力永遠(yuǎn)不做功，電場(chǎng)力與重力做功與路徑無(wú)關(guān)。在這三大方法中，應(yīng)首選能量觀點(diǎn)和動(dòng)量觀點(diǎn)進(jìn)行分析。6【典型例題】例1、如圖所示，套在絕緣棒上的小球，質(zhì)量為0.1g，帶有q=4×10-4C的正電荷，小球在棒上可以自由滑動(dòng)，直棒放在互相垂直且沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=10N/C和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.5T之中，小球和直棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2，求小球由靜止沿棒豎直下落的最大加速度和最大速度。（設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量不變）。例2、在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一傾角為，足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，

5、電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向豎直向上，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球靜止在斜面頂端，這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱?，如圖所示。若迅速使電場(chǎng)方向豎直向下時(shí)，小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？所用時(shí)間是多少？例3、如圖所示，一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的粒子以速度v0從O點(diǎn)沿y軸正方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子飛出磁場(chǎng)區(qū)域后，從點(diǎn)b處穿過(guò)x軸，速度方向與x軸正方向的夾角為30°，同時(shí)進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E、方向沿x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過(guò)了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn)，如圖所示。粒子的重力不計(jì)，試求：（1

6、）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積。（2）c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離s。【針對(duì)訓(xùn)練】1、帶電粒子（不計(jì)重力）所處的狀態(tài)可能是（）①只在磁場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)②只在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)③只在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做平拋運(yùn)動(dòng)④只在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)A、①②B、②③C、③④D、①④2、空間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，其方向垂直紙面向里，另有一個(gè)點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)，如圖所示，一帶電粒子-q以初速度v0從某處垂直電場(chǎng)、磁場(chǎng)入射，初位置到點(diǎn)電荷的距離為r，則粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不可能為（）A、以點(diǎn)電荷+Q為圓心、以r為半徑的在紙平面內(nèi)的圓周B、開(kāi)始階段在紙面內(nèi)向右偏

7、的曲線(xiàn)C、開(kāi)始階段在紙面內(nèi)向左偏的曲線(xiàn)D、沿初速度v0方向的直線(xiàn)3、有一個(gè)帶電量為+q，重為G的小球，從兩豎直的帶電平行板上方h處自由落下，兩極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示，則帶電小球通過(guò)有電場(chǎng)和磁場(chǎng)的空間時(shí)（）A、一定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B、不可能做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)6C、有可能做勻速運(yùn)動(dòng)D、有可能做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)4、如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電粒子，以初速度v0垂直進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，從P點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，此時(shí)側(cè)向位移為s，則（重力不計(jì)）（）A、粒子在P所受的磁場(chǎng)力可能比電場(chǎng)力大B、粒子的加速度

8、為（Eq-Bqv0）/mC、粒子在P點(diǎn)的速率為D、粒子在P點(diǎn)的動(dòng)能為mv02/2-Eqs5、三個(gè)質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)a、b、c，帶有等量的正電荷，它們從靜止開(kāi)始，同時(shí)從相同的高度落下，下落過(guò)程中a、b、c分別進(jìn)入如圖所地的勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和真空區(qū)域中，設(shè)它們都將落到同一水平地面上，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是（）A、落地時(shí)a的動(dòng)能最大B、落