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高二物理专题讲座带电粒子在电场和磁场中的运动一、带电粒子在电场中运动（一）、带电粒子在电场中做直线运动1、带电粒子在电场中静止或做匀速直线运动带电粒子在电场中除受电场力外，一定还受到其他力（重力等）作用，才能静止或匀速直线运动。且电场力必须其他力的合力大小相等，方向相反。2、带电粒子在电场中加速与减速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到电场力与运动方向在同一条直线上，做加（减）速直线运动。（2）用功能观点分析：带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量。①在匀强电场中：②在非匀强电场中：（二）带电粒子在电场中做曲线运动1、我们在力学中学过物体做曲线运动的条件是：物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上。如果带电粒子进入电场中的初速度方向与电场力不在一条直线上。粒子将做曲线运动。如平抛运动、圆周运动等。2、带电粒子在电场中做曲线运动可以先分解成两个方向的简单直线运动来处理。(1)对于匀强电场其电场力是恒力，既可以用牛顿第二定律来处理，也可以用动能定理来处理。（2）若是非匀强电场，则电场力是变力，只能用动能定理来处理，且公式不成立，只能用来处理。二、带电粒子在磁场中运动1、若V∥B，带电粒子以速度V做匀速直线运动（此情况下洛伦兹力F=0）。2、若V⊥B，带电粒子在垂直磁感线的平面内以入射速度V做匀速圆周运动。3、周期、频率和角速度公式4、带电粒子做匀速圆周运动的分析方法（1）圆心的确定带电粒子在有界磁场中圆心位置确定极为重要，通常有两个方法：①已知入射方向和出射方向时，可以通过入射点和初射点做垂直于入射方向和岀射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心。②已知入射方向和岀射点的位置时，可以通过入射点做入射方向的垂线，连接入射点和岀射点，作其中垂线，这两条垂线交点就是圆弧轨道的圆心。（2）半径的确定利用平面几何关系，求出圆的半径。（3）运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间可由下式表示：三、带电粒子在复合场中的运动带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动，简称带电粒子在复合场中的运动，一般具有较复杂的运动图景。这类问题本质上是一个力学问题，应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律。分析带电粒子在电场、磁场中运动，主要是两条线索：（1）力和运动的关系。根据带电粒子所受的力，运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。（2）功能关系。根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系，从而可确定带电粒子的运动情况，这条线索不但适用于均匀场，也适用于非均匀场。因此要熟悉各种力做功的特点。处理带电粒子在场中的运动问题应注意是否考虑带电粒子的重力。这要依据具体情况而定，质子、α粒子、离子等微观粒子，一般不考虑重力；液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子由题设条件决定，一般把装置在空间的方位介绍的很明确的，都应考虑重力，有时还应根据题目的隐含条件来判断。处理带电粒子在电场、磁场中的运动，还应画好示意图，在画图的基础上特别注意运用几何知识寻找关系。四、知识脉络图带电粒子在电场、磁场中的运动可分为下列几种情况五、例题解析【例题1】（99全国）如图1所示，图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线，在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向外。O是MN上的一点，从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子，粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先半径公式：周期公式：带电粒子在电场磁场中的运动带电粒子在电场中的运动带电粒子在磁场中的运动带电粒子在复合场中的运动直线运动：如用电场加速或减速粒子偏转：类似平抛运动，一般分解成两个分运动求解圆周运动：以点电荷为圆心运动或受装置约束运动直线运动（当带电粒子的速度与磁场平行时）圆周运动（当带电粒子的速度与磁场垂直时）直线运动：垂直运动方向的力必定平衡圆周运动：重力与电场力一定平衡，由洛伦兹力提供向心力一般的曲线运动后射入的...