带电粒子在复合场中的运动 一．考点整理 基本概念 1．复合场：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．2．三种场：场力的特征功和能特点重力场大小：G = mg；方向： 做功与路径无关，重力做改变物体重力势能静电场大小：F = ；方向：正电荷与 E 同向做功与路径无关，电场力做改变物体电势能磁 场安培力 F = ；方向：右手定则洛仑兹力 f = ；方向：右手定则洛仑兹力不做功，不改变带电粒子动能3．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 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 相等， 相反时，带电粒子在 力的作用下，在垂直于 的平面内做匀速圆周运动；③ 一般的曲线运动：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，运动情况随区域发生变化，运动过程由几种不同的运动阶段组成．4．电场磁场同区域应用实例⑴ 速度选择器：原理图如图所示，平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 互相垂直．这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器．带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 qE = qv0B，即 v0 = ．⑵ 磁流体发电机：原理图如图所示，磁流体发电是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能．根据左手定则，如图中的 B 是发电机 极．磁流体发电机两极板间的距离为 l，等离子体速度为 v，磁场磁感应强度为 B，则两极板间能达到的最大电势差 U = ．电源电阻 r = ρl/S，外电阻 R 中的电流可由闭合电路欧姆定律求出，即 I = E/(R + r) = BlvS/(RS +ρl)．⑶ 电磁流量计：原理图如图所示，圆形导管直径为 d，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷（正、负离子），在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b 间的电势差就保持稳定，即：qvB = qE = qU/D，所以 v = ，因此液体流量所以 Q = vS = ．⑷ 霍尔效应：原理图如图所示，在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，...
