磁场章末复习之重难分析(三)三、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 在三场并存的区域中,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 当带电粒子所受的合外力的大小和方 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,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线
分阶段运动 带电粒子可能依次通过几种不同情况的复合场区域,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
注意:① 讨论带电粒子在复合场中的运动时,首先要明确各种不同力的性质和特点;其次要正确地画出其运动轨迹,再选择恰当的规律求解
②一般情况下,电子、质子、α 粒子等微观粒子在复合场中所受的重力远小于电场力、磁场力,因而重力可以忽略,假如有具体数据,可以通过比较来确定是否考虑重力,在有些情况下需要由题设条件来确定是否考虑重力
求解带电粒子在复合场中的运动问题的一般步骤是:(1) 选带电粒子为讨论对象;(2) 对带电粒子进行受力分析;(3) 依据受力情况判定带电粒子的运动形式;(4) 分析运动过程并结合力学规律列方程或画图象,然后求解
【典例 13】某带电粒子从图中速度选择器左端由中点 O 以垂直于电场和磁场的速度 v0向右射去,从右端中心 a 下方的 b 点以速度 v1射出;若增大磁感应强度 B,该粒子将打到 a 点上方的 c 点,且有 ac=ab,则该粒子带______电;第二次射出时的速度为_______
【答案】见解析【典例 14】 一个带电微粒在图示的正交匀 强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动
则该带电微粒必定带_____,旋转方向为_____
若已知圆半径为