第 4 讲 电学中的曲线运动知识必备1
带电粒子在匀强电场中的偏转(1)运动状态分析① 带电粒子以速度 v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向成 90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动(类平抛运动)
② 如果电场力的方向与速度方向不共线,粒子将做匀变速曲线运动
(2)分析处理方法:用类似平抛运动的分析方法分解运动
沿初速度方向:做速度为 v0的匀速直线运动
沿电场力方向:做初速度为零的匀加速直线运动
带电粒子在匀强磁场中的运动运动电荷 v⊥B 时,运动电荷受到的洛伦兹力 F=qvB,提供做匀速圆周运动的向心力
洛伦兹力始终垂直于运动方向,不做功
其半径 R=,周期 T=
,备考策略1
带电粒子在电场中的偏转带电粒子在匀强电场中做匀变速曲线运动,一般是类平抛运动,要应用运动的合成与分解的方法求解;借助画出的运动示意图寻找几何关系或题目中的隐含关系
带电粒子在匀强磁场中的运动解答时要从受力分析和运动分析入手,根据洛伦兹力产生的条件、大小的计算、方向的 判定、永不做功等特点以及带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的规律列式,并善于运用几何关系来解题
带电粒子在电场中的曲线运动【真题示例 1】 (2016·全国卷Ⅱ,15)如图 1,P 是固定的点电荷,虚线是以 P 为圆心的两个圆
带电粒子 Q 在 P 的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c 为轨迹上的三个点
若Q 仅受 P 的电场力作用,其在 a、b、c 点的加速度大小分别为 aa、ab、ac,速度大小分别为va、vb、vc,则( )图 1A
aa>ab>ac,va>vc>vb B
aa>ab>ac,vb>vc>vaC
ab>ac>aa,vb>vc>va D
ab>ac>aa,va>vc>vb解析 由库仑定律 F=可知,粒子在 a、b、c 三点受到的电场力的大小关系为 Fb>Fc>Fa,由 a