专题强化十一 带电粒子在叠加场和组合场中的运动专题解读 1.本专题是磁场、力学、电场等知识的综合应用,高考往往以计算压轴题的形式出现.2.学习本专题,可以培养同学们的审题能力、推理能力和规范表达能力.针对性的专题训练,可以提高同学们解决难题压轴题的信心.3.用到的知识有:动力学观点(牛顿运动定律)、运动学观点、能量观点(动能定理、能量守恒)、电场的观点(类平抛运动的规律)、磁场的观点(带电粒子在磁场中运动的规律).命题点一 带电粒子在叠加场中的运动1.带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动(1)洛伦兹力、重力并存① 若重力和洛伦兹力平衡,则带电粒子做匀速直线运动.② 若重力和洛伦兹力不平衡,则带电粒子将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒,由此可求解问题.(2)电场力、洛伦兹力并存(不计重力的微观粒子)① 若电场力和洛伦兹力平衡,则带电粒子做匀速直线运动.② 若电场力和洛伦兹力不平衡,则带电粒子将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用动能定理求解问题.(3)电场力、洛伦兹力、重力并存① 若三力平衡,一定做匀速直线运动.② 若重力与电场力平衡,一定做匀速圆周运动.③ 若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用能量守恒定律或动能定理求解问题.2.带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电粒子在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下,常见的运动形式有直线运动和圆周运动,此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况,并注意洛伦兹力不做功的特点,运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解.例 1 (2017·全国卷Ⅰ·16)如图 1,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒 a、b、c 电荷量相等,质量分别为 ma、mb、mc,已知在该区域内,a 在纸面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,c 在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )图 1A.ma>mb>mc B.mb>ma>mcC.mc>ma>mb D.mc>mb>ma答案 B解析 设三个微粒的电荷量均为 q,a 在纸面内做匀速圆周运动,说明洛伦兹力提供向心力,重力与电场力平衡,即mag=qE①b 在纸面内向右做匀速直线运动,三力平衡,则mbg=qE+qvB②c 在纸面内向左做匀速直线运动,三力平衡,则mcg+qvB=qE③比较①②③式得:mb>ma>mc,选项 B 正确.例 2 (多选)(2017·河南六市一模)如图 2 ...