第 26 讲 带电粒子在复合场中的运动考纲要求考情分析命题趋势1.带电粒子在复合场中的运动Ⅱ2．质谱仪和回旋加速器等科技应用Ⅰ2017·江苏卷，152016·全国卷Ⅰ，152016·江苏卷，15高考对本专题内容的考查主要是以计算题的形式考查带电粒子在复合场中的运动，以选择题的形式考查涉及复合场的科技应用问题，考查学生分析综合能力、理论联系实际能力.1．带电粒子在复合场中的运动(1)复合场与组合场① 复合场：电场、__磁场__、重力场共存，或其中某两场共存．② 组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场分时间段或分区域交替出现．(2)三种场的比较项目名称力的特点功和能的特点重力场大小：G＝__mg__方向：__竖直向下__重力做功与__路径__无关重力做功改变物体的__重力势能__静电场大小：F＝__qE__方向：a.正电荷受力方向与场强方向__相同__b．负电荷受力方向与场强方向__相反__电场力做功与__路径__无关W＝__qU__电场力做功改变__电势能__磁场洛伦兹力 F＝__qvB__方向符合__左手__定则洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的__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时，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．2．电场、磁场分区域应用实例(1)质谱仪① 构造：如图甲所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成．② 原理：粒子由静止被加速电场加速，根据动能定理可得关系式 qU＝mv2.粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得关系式qvB＝m.由两式可得出需要研究的物理量，如粒子轨道半径、粒子质量、比荷．r＝____，m＝____，＝____.(2)回旋加速器① 构造：如图乙所示，D1、D2是半圆形金属盒，D 形盒的缝隙处接交流电源，D 形盒处于匀强磁场中．② 原理：交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过 D ...
