第 3 讲 带电粒子在复合场中的运动复合场复合场是指电场、磁场和重力场并存,或其中某两场并存,或分区域存在.从场的复合形式上一般可分为如下四种情况:① 相邻场;②重叠场;③交替场;④交变场.带电粒子在复合场中的运动分类1.静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,将处于静止状态或做匀速直线运动.2.匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等,方向相反时,带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动.3.较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化,且与初速度方向不在同一条直线上,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线.4.分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域,其运动情况随区域发生变化,其运动过程由几种不同的运动阶段组成.电场磁场同区域应用实例装置原理图规律速度选择器若 qv0B=Eq,即 v0=,粒子做匀速直线运动磁流体发电机等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板带正、负电,两极电压为 U 时稳定,q=qv0B,U=v0Bd电磁流量计q=qvB 所以 v=所以 Q=vS=π2质谱仪、回旋加速器《见第 2 讲》温馨提示复合场中重力是否考虑的三种情况(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略.而对于一些实际 物体,如带电小球、液滴、金属块等,一般应考虑其重力.(2)在题目中明确说明的按说明要求是否考虑重力.(3)不能直接判断是否考虑重力的,在进行受力分析与运动分析时,要由分析结果确定是否考虑重力.图 8-3-11.如图 8-3-1 是磁流体发电机的原理示意图,金属板 M、N 正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻 R.在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场.当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时,下列说法中正确的是( ).①N 板的电势高于 M 板的电势 ② M 板的电势高于 N 板的电势 ③ R 中有由 b 向 a 方向的电流 ④ R 中有由 a 向 b 方向的电流A.①② B.③④ C.②④ D.①③解析 本题考查洛伦兹力的方向的判断,电流形成的条件等知识点.根据左手定则可知正电荷向上极板偏转,负电荷向下极板偏转,则 M 板的电势高于 N 板的电势.M 板相当于电源的正板,那么 R 中有由 a 向 b 方向的电流.答案 C图 8-3-22.如图 8-3-2 所示,有一...