第 3 课时 带电粒子在复合场中的运动一、带电粒子在复合场中的运动1.复合场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存。2.带电粒子在复合场中运动的几种情况（1）当带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，粒子将静止或做匀速直线运动。（2）当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做直线运动。（3）当带电粒子所受的合外力充当向心力且大小不变时，粒子将做匀速 圆周运动 。（4）当带电粒子所受合外力大小与方向均变化时，粒子将做非匀变速曲线运动，这类问题一般用能量关系来处理。二、带电粒子在组合场中的运动（1）组合场：是指电场、磁场、重力场有两种场同时存在，但各位于一定的区域内且不重叠。（2）对“组合场”问题的处理方法：进行分段处理，注意在两种区域交界处的边界问题与运动的连接条件。三、带电粒子在复合场中运动实例1.速度选择器（如图所示）（1）平行板中电场强度 E 和磁感应强度 B 互相垂直。这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫做速度选择器。（2）带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是电场力等于洛伦兹力，即 v＝。2.回旋加速器回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获得高能粒子的装置。由于带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期 T＝，与速率无关，所以只要交变电场的变化周期等于粒子做圆周运动的周期，就可以使粒子每次通过电场时都能得到加速。粒子通过 D 形金属盒时，由于金属盒的静电屏蔽作用，盒内空间的电场极弱，所以粒子只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动，设 D 形盒的半径为 r，则粒子获得的最大动能为。3.质谱仪质量为 m、电荷量为 q 的粒子，从容器下方的小孔 S1飘入电势差为 U 的加速电场，其初速度几乎为零，从 S2射出电场时的速度 v＝，然后经过 S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中，最后打到照相底片 D 处，则 S3与 D 的距离 d＝，跟带电粒子比荷的平方根成反比。【思考判断】1.在粒子速度选择器中，只要电场和磁场相互垂直就可以（ × ）2.利用质谱仪可以测得带电粒子的比荷（ √ ）3.经过回旋加速器加速的带电粒子的最大动能是由 D 形盒的最大半径、磁感应强度 B、加速电压的大小共同决定的（ × ）考点一 带电粒子在组合场的运动（－/d）[要点突破]1.解决带电粒子在组合场中运动的一般思路：（1）明确组合场是由哪些场组合成的。（2）判断粒子经过组合...
