第 3 讲 带电粒子在复合场中的运动微知识 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.运动情况分类(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,将处于静止状态或匀速直线运动状态
(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,这时粒子的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
微知识 2 带电粒子在复合场中运动的应用实例一、思维辨析(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”
)1.带电粒子在复合场中不可能处于静止状态
(×)2.带电粒子在复合场中做匀速圆周运动,必有 mg=qE,洛伦兹力提供向心力
(×)3.回旋加速器中带电粒子获得的最大动能由加速电压大小决定
(×)4.带电粒子在重力、恒定电场力、洛伦兹力三个力共同作用下做直线运动时可能做变速直线运动
(×)二、对点微练1.(带电粒子在复合场中的直线运动)带正电的甲、乙、丙三个粒子(不计重力)分别以速度 v 甲、v 乙、v 丙垂直射入电场和磁场相互垂直的复合场中,其轨迹如图所示,则下列说法正确的是( )A.v 甲>v 乙>v 丙B.v 甲<v 乙<v 丙C.甲的速度可能变大D.丙的速度不一定变大解析 由左手定则可判断正电荷所受洛伦兹力向上,而所受的电场力向下,由运动轨迹可判断 qv 甲B>qE 即 v 甲>,同理可得