《三维设计》2014 届高三物理一轮教学案(14 年预测+目标定位+规律总结):8.3 带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动[想一想]带电粒子在复合场中什么时候静止或做直线运动?什么时候做匀速圆周运动?[提示] 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。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将做匀速圆周运动。2.复合场中带电粒子在重力、电场力(为恒力时)、洛伦兹力三个力作用下能做匀变速直线运动吗?[提示] 不能,因为重力和电场力为恒力,而洛伦兹力随速度的增加而增加,故三力的合力一定发生变化。带电粒子不能做匀变速直线运动。[记一记]1.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。2.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。[试一试]1.地球大气层外部有一层复杂的电离层,既分布有地磁场,也分布有电场。假设某时刻在该空间中有一小区域存在如图 8-3-1 所示的电场和磁场;电场的方向在纸面内斜向左下方,磁场的方向垂直纸面向里。此时一带电宇宙粒子恰以速度 v 垂直于电场和磁场射入该区域,不计重力作用,则在该区域中,有关该带电粒子的运动情况可能的是( )1图 8-3-1A.仍做直线运动 B.立即向左下方偏转C.立即向右上方偏转 D.可能做匀速圆周运动解析:选 ABC 比较 Eq 与 Bqv,因二者开始时方向相反,当二者相等时,A 正确;当 Eq>Bqv 时,向电场力方向偏,当 Eq<Bqv 时,向洛伦兹力方向偏,B、C 正确;有电场力存在,粒子不可能做匀速圆周运动,D 错。带电粒子在复合场中运动的应用实例 [想一想]速度选择器、磁流体发电机、电磁流...