学案 带电粒子在复合场中的运动【考情分析】【考点预测】带电粒子在复合场中的运动是力电综合的重点和高考的热点,常见的考查形式有组合场(电场、磁场、重力场依次出现)、叠加场(空间同一区域同时存在两种以上的场)、周期性变化场等,其物理过程复杂,综合分析能力要求高,预计此类题型在 2014 年高考中有可能仍以压轴题的形式出现.复习中要注意分析带电粒子的运动情况和受力情况,灵活选用物理规律,总结解题方法,提高综合分析能力.考题 1 对带电粒子在复合场中平衡问题的考查例 1 如图 1 所示,a、b 是一对平行金属板,分别接到直流电源两极上,右边有一挡板(图中未画出),正中间开有一小孔 d,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为 B,方向垂直纸面向里,在 a、b 两板间还存在着匀强电场 E.从两板左侧中点 c 处射入一束正离子(不计重力),这些正离子都沿直线运动到右侧,从 d 孔射出后分成三束,则下列判断不正确的是( )图 1A.这三束正离子的速度一定不相同B.这三束正离子的比荷一定不相同C.a、b 两板间的匀强电场方向一定由 a 指向 bD.若这三束粒子改为带负电而其他条件不变,仍能从 d 孔射出答案 A解析 该束正离子在平行板间沿直线运动,即离子所受的电场力和洛伦兹力平衡,则有 q=qvB,故三者的速度必定相等,而与离子的比荷、电性均无关,而该离子穿出小孔 d 后,所受的洛伦兹力提供其做圆周运动的向心力,轨道半径 r=,v 相同,r 不相同,故比荷一定不相同,选项 A 错误,选项 B、D 正确;由左手定则可得正离子所受的洛伦兹力竖直向上,故其所受的电场力竖直向下,即 a、b 两板间的匀强电场方向一定由 a 指向 b,选项 C 正确.点拨提升1.带电粒子在复合场中运动时重力是否考虑的问题:1(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;而对于一些实际物体,如带电小球、液滴、金属块等一般应当考虑其重力.(2)题目中有明确说明是否要考虑重力的.(3)不能直接判断是否要考虑重力的,在进行受力分析与运动分析时,根据运动状态可分析出是否考虑重力.2.常见的平衡类问题有:(1)速度选择器;(2)磁流体发电机;(3)电磁流量计;(4)霍尔效应.其共同规律:电场力与洛伦兹力平衡,即 q=qvB.3.当带电粒子的速度方向与磁场垂直时,粒子在无约束的情况下,如果做直线运动,则一定是匀速直线运动.突破练习1.不计重力的...