高考物理二輪專題突破 專題十磁場(chǎng)

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1、主干知識(shí)整合主干知識(shí)整合一、三種場(chǎng)力的綜合比較一、三種場(chǎng)力的綜合比較場(chǎng)力場(chǎng)力比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目電場(chǎng)力電場(chǎng)力洛倫茲力洛倫茲力重力重力力的大小力的大小FEq 與 電 荷與 電 荷的 運(yùn) 動(dòng) 情的 運(yùn) 動(dòng) 情況 無(wú) 關(guān) ，況 無(wú) 關(guān) ，在 勻 強(qiáng) 電在 勻 強(qiáng) 電場(chǎng) 中 為 恒場(chǎng) 中 為 恒力力與速度大小和方向有與速度大小和方向有關(guān)，電荷靜止或速度方關(guān)，電荷靜止或速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)不向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)不受洛倫茲力受洛倫茲力電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)洛倫茲力最方向垂直時(shí)洛倫茲力最大，大，fqBvGmg與物體的運(yùn)與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，在地球表面附在地球表面附近可以看成

2、一近可以看成一個(gè)恒力個(gè)恒力場(chǎng)力場(chǎng)力比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目電場(chǎng)力電場(chǎng)力洛倫茲力洛倫茲力重力重力力的方向力的方向正電荷受到正電荷受到電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)力方向與E方向相同方向相同負(fù)電荷受到負(fù)電荷受到電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)力方向與E方向相反方向相反F與與E方向方向互相平行互相平行洛倫茲力方向垂直洛倫茲力方向垂直于磁場(chǎng)方向和速度方于磁場(chǎng)方向和速度方向所確定的平面向所確定的平面用左手定則確定洛用左手定則確定洛倫茲力的方向，應(yīng)注倫茲力的方向，應(yīng)注意電荷的正負(fù)意電荷的正負(fù)方向總是豎方向總是豎直向下直向下與重力加速與重力加速度方向相同度方向相同場(chǎng)力場(chǎng)力比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目電場(chǎng)力電場(chǎng)力洛倫茲力洛倫茲力重力重力作用效果作用效果可以改

3、變速度的大可以改變速度的大小和方向小和方向只能改變速度只能改變速度的方向，而不的方向，而不能改變速度的能改變速度的大小大小可以改變速度的可以改變速度的大小和方向大小和方向場(chǎng)力場(chǎng)力比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目電場(chǎng)力電場(chǎng)力洛倫茲力洛倫茲力重力重力做功特點(diǎn)做功特點(diǎn)做多少功與路徑無(wú)做多少功與路徑無(wú)關(guān)，而與初末位置關(guān)，而與初末位置之 間 的 電 勢(shì) 差 有之 間 的 電 勢(shì) 差 有關(guān)電場(chǎng)力做正功，關(guān)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能力做負(fù)功，電勢(shì)能增加增加洛倫茲力對(duì)電洛倫茲力對(duì)電荷不做功，因荷不做功，因?yàn)槁鍌惼澚Ψ綖槁鍌惼澚Ψ较蚩偸呛退俣认蚩偸呛退俣确较虼怪狈较虼怪弊龆嗌俟εc路徑做多少功

4、與路徑無(wú)關(guān)，而與初末無(wú)關(guān)，而與初末位置之間的高度位置之間的高度差有關(guān)重力做差有關(guān)重力做正功，重力勢(shì)能正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增功，重力勢(shì)能增加加二、安培力與洛倫茲力的對(duì)比二、安培力與洛倫茲力的對(duì)比比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目安培力安培力洛倫茲力洛倫茲力作用對(duì)象作用對(duì)象 通電導(dǎo)體通電導(dǎo)體(電流電流)運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷力的大小力的大小I和和B垂直時(shí)最大：垂直時(shí)最大：F安安Bil；I和和B平行時(shí)最?。浩叫袝r(shí)最?。篎安安0v和和B垂直時(shí)最大：垂直時(shí)最大：F洛洛qvB；v和和B平行時(shí)最?。浩叫袝r(shí)最?。篎洛洛0力的方向力的方向左手定則：左手定則：F安安與與I垂直，垂直，與與B垂直，垂直，F(xiàn)

5、安安總垂直于總垂直于I與與B確定的平面確定的平面左手定則：左手定則：F洛洛與與v垂直，垂直，與與B垂直，垂直，F(xiàn)洛洛總垂直于總垂直于v與與B確定的平面確定的平面做功情況做功情況安培力做功，將電能轉(zhuǎn)化安培力做功，將電能轉(zhuǎn)化為其他能；克服安培力做為其他能；克服安培力做功，將其他能轉(zhuǎn)化為電能功，將其他能轉(zhuǎn)化為電能洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功功比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目安培力安培力洛倫茲力洛倫茲力作用效果作用效果 改變導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只改變電荷的速度方向，只改變電荷的速度方向，不改變速度大小不改變速度大小聯(lián)系聯(lián)系安培力實(shí)際上是在導(dǎo)線中定向運(yùn)動(dòng)的電荷所受到的安培力實(shí)際上是在導(dǎo)

6、線中定向運(yùn)動(dòng)的電荷所受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力的方向和安培力的方向均用左手定則判斷洛倫茲力的方向和安培力的方向均用左手定則判斷三、帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的比較三、帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的比較運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目帶電粒子在勻帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速?gòu)?qiáng)電場(chǎng)中加速(v0與電場(chǎng)線與電場(chǎng)線平行或?yàn)榱闫叫谢驗(yàn)榱?帶電粒子在帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(v0E)帶 電 粒 子 在帶 電 粒 子 在勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中勻 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)(v0與 磁 感 線 平與 磁 感 線 平行行)帶電粒子在帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(v0與磁與

7、磁感線垂直感線垂直)受力特點(diǎn)受力特點(diǎn)受到恒定的電場(chǎng)力；電場(chǎng)受到恒定的電場(chǎng)力；電場(chǎng)力做功力做功不 受 磁 場(chǎng) 力不 受 磁 場(chǎng) 力作用作用受磁場(chǎng)力作受磁場(chǎng)力作用；但磁場(chǎng)用；但磁場(chǎng)力不做功力不做功運(yùn)動(dòng)特征運(yùn)動(dòng)特征勻變速直線運(yùn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)勻 速 直 線 運(yùn)勻 速 直 線 運(yùn)動(dòng)動(dòng)勻速圓周運(yùn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)運(yùn) 動(dòng) 形運(yùn) 動(dòng) 形式式比 較 項(xiàng)比 較 項(xiàng)目目帶 電 粒 子帶 電 粒 子在 勻 強(qiáng) 電在 勻 強(qiáng) 電場(chǎng) 中 加 速場(chǎng) 中 加 速(v0與電場(chǎng)與電場(chǎng)線 平 行 或線 平 行 或?yàn)榱銥榱?帶 電 粒 子帶 電 粒 子在 勻 強(qiáng) 電在 勻 強(qiáng) 電場(chǎng) 中 偏 轉(zhuǎn)場(chǎng) 中 偏 轉(zhuǎn)(v0E

8、)帶 電 粒 子帶 電 粒 子在 勻 強(qiáng) 磁在 勻 強(qiáng) 磁場(chǎng) 中 勻 速場(chǎng) 中 勻 速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(v0與與磁 感 線 平磁 感 線 平行行)帶電粒子在帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(v0與磁與磁感線垂直感線垂直)研 究 方研 究 方法法牛 頓 運(yùn) 動(dòng)牛 頓 運(yùn) 動(dòng)定 律 、 勻定 律 、 勻變 速 運(yùn) 動(dòng)變 速 運(yùn) 動(dòng)規(guī)律規(guī)律牛 頓 運(yùn) 動(dòng)牛 頓 運(yùn) 動(dòng)定 律 、 勻定 律 、 勻變 速 運(yùn) 動(dòng)變 速 運(yùn) 動(dòng)公 式 、 正公 式 、 正交分解法交分解法勻 速 直 線勻 速 直 線運(yùn)動(dòng)公式運(yùn)動(dòng)公式牛頓運(yùn)動(dòng)定牛頓運(yùn)動(dòng)定律、向心力律、向心力公式、圓的公式、圓的幾何知識(shí)幾何知識(shí)運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式比

9、較項(xiàng)目比較項(xiàng)目帶電粒子在勻帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速?gòu)?qiáng)電場(chǎng)中加速(v0與電場(chǎng)線平與電場(chǎng)線平行或?yàn)榱阈谢驗(yàn)榱?帶電粒子在帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(v0E)帶電粒子在帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)(v0與磁感線平與磁感線平行行)帶電粒子在帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(v0與磁與磁感線垂直感線垂直)運(yùn)動(dòng)情景運(yùn)動(dòng)情景四、帶電粒子四、帶電粒子(質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn))在復(fù)合場(chǎng)或組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)在復(fù)合場(chǎng)或組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1帶電質(zhì)點(diǎn)帶電質(zhì)點(diǎn)(考慮重力考慮重力)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)復(fù)合場(chǎng)指重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)三者或其中任意兩者共復(fù)合場(chǎng)指重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)三者或其中任意兩者共

10、存于同一區(qū)域的場(chǎng)；組合場(chǎng)指電場(chǎng)與磁場(chǎng)同時(shí)存在，但不重疊存于同一區(qū)域的場(chǎng)；組合場(chǎng)指電場(chǎng)與磁場(chǎng)同時(shí)存在，但不重疊出現(xiàn)在同一區(qū)域的情況帶電質(zhì)點(diǎn)在復(fù)合場(chǎng)或組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在同一區(qū)域的情況帶電質(zhì)點(diǎn)在復(fù)合場(chǎng)或組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(包括平衡包括平衡)說(shuō)到底仍然是一個(gè)力學(xué)問(wèn)題，只要掌握好不同的場(chǎng)說(shuō)到底仍然是一個(gè)力學(xué)問(wèn)題，只要掌握好不同的場(chǎng)對(duì)帶電體作用力的特點(diǎn)，從分析帶電體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況對(duì)帶電體作用力的特點(diǎn)，從分析帶電體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況著手，充分發(fā)掘隱含條件，建立清晰的物理情景，最終把物理著手，充分發(fā)掘隱含條件，建立清晰的物理情景，最終把物理模型轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)表達(dá)式，即可求解模型轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)表達(dá)式，即可求解(2

11、)解決復(fù)合場(chǎng)或組合場(chǎng)中帶電質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題可從以下兩解決復(fù)合場(chǎng)或組合場(chǎng)中帶電質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題可從以下兩個(gè)方面入手：動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)個(gè)方面入手：動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)(牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程)；能；能量觀點(diǎn)量觀點(diǎn)(動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律或能量守恒定律)2帶電粒子帶電粒子(不計(jì)重力不計(jì)重力)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中只受電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用，電帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中只受電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用，電場(chǎng)力的方向由電性和電場(chǎng)方向共同決定，洛倫茲力方向要用左場(chǎng)力的方向由電性和電場(chǎng)方向共同決定，洛倫茲力方向要用左手定則準(zhǔn)確判斷手定則準(zhǔn)確判

12、斷(2)帶電粒子與在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，往往帶電粒子與在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，往往是由粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)是由粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)“連接連接”而成，因此對(duì)粒而成，因此對(duì)粒子經(jīng)過(guò)連接點(diǎn)的速度大小和方向的分析是銜接兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，子經(jīng)過(guò)連接點(diǎn)的速度大小和方向的分析是銜接兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，一般是解題的突破口一般是解題的突破口(3)“對(duì)稱性對(duì)稱性”是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題經(jīng)常呈現(xiàn)的一個(gè)特點(diǎn)，成為解題的另一突破口問(wèn)題經(jīng)常呈現(xiàn)的一個(gè)特點(diǎn)，成為解題的另一突破口要點(diǎn)熱點(diǎn)探究要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 探究點(diǎn)一磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力探究點(diǎn)一磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力例例1 12011201

13、1課標(biāo)全國(guó)卷課標(biāo)全國(guó)卷 電磁軌道炮工作原理如圖電磁軌道炮工作原理如圖3101所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與所示待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸電流軌道保持良好接觸電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的從另一條軌道流回軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比通電的成正比通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)

14、的射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的辦法是倍，理論上可采用的辦法是()A只將軌道長(zhǎng)度只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的變?yōu)樵瓉?lái)的2倍倍B只將電流只將電流I增加至原來(lái)的增加至原來(lái)的2倍倍C只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半D將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其他量不變倍，其他量不變【點(diǎn)評(píng)】【點(diǎn)評(píng)】 本題以近代科技在國(guó)防中的應(yīng)用為背景考查通本題以近代科技在國(guó)防中的應(yīng)用為背景考查通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，可應(yīng)用動(dòng)能定理分析電磁炮射出電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，可應(yīng)用動(dòng)能定理分析電磁炮射出時(shí)的速度與電流、質(zhì)量及軌道長(zhǎng)度的關(guān)系，明

15、確磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)的速度與電流、質(zhì)量及軌道長(zhǎng)度的關(guān)系，明確磁感應(yīng)強(qiáng)度隨電流的變化關(guān)系是解題的關(guān)鍵電流的變化關(guān)系是解題的關(guān)鍵 探究點(diǎn)二帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)探究點(diǎn)二帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題十專題十 要點(diǎn)熱點(diǎn)探究要點(diǎn)熱點(diǎn)探究(1)速度大小；速度大??；(2)速度方向與速度方向與y軸正方向夾角的正弦軸正方向夾角的正弦【高考命題者說(shuō)】【高考命題者說(shuō)】 本題考查考生運(yùn)用帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)本題考查考生運(yùn)用帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律綜合分析解決問(wèn)題的能力解決問(wèn)題的關(guān)鍵是要找到動(dòng)的規(guī)律綜合分析解決問(wèn)題的能力解決問(wèn)題的關(guān)鍵是要找到最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子也是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的運(yùn)動(dòng)最后離開(kāi)磁場(chǎng)的粒子也是在磁場(chǎng)中

16、運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡試題中軌跡試題中“從發(fā)射粒子到粒子全部離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰從發(fā)射粒子到粒子全部離開(kāi)磁場(chǎng)經(jīng)歷的時(shí)間恰好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一好為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期的四分之一”的敘述給出了的敘述給出了在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)分析，粒子運(yùn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間經(jīng)過(guò)分析，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑滿足題給的條件且是四分之一圓弧的軌跡只能是與磁動(dòng)的半徑滿足題給的條件且是四分之一圓弧的軌跡只能是與磁場(chǎng)的上邊界相切的一段圓弧畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)軌跡，就可以利用圖場(chǎng)的上邊界相切的一段圓弧畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)軌跡，就可以利用圖中的幾何關(guān)系求解中的幾何關(guān)系求解本題對(duì)考生的分析能力

17、要求較高試題抽樣統(tǒng)計(jì)難度為本題對(duì)考生的分析能力要求較高試題抽樣統(tǒng)計(jì)難度為0.134，區(qū)分度為，區(qū)分度為0.603.有有41%的考生得的考生得0分，分，41%的考生得的考生得4分，分，5%的考生得的考生得6分分(引自教育部考試中心引自教育部考試中心2011課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)高考理科試題分課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)高考理科試題分析第析第158頁(yè)頁(yè)) 探究點(diǎn)三帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題探究點(diǎn)三帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題1復(fù)合場(chǎng)是指在空間某一區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著重力場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)是指在空間某一區(qū)域內(nèi)同時(shí)存在著重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的兩種場(chǎng)或三種場(chǎng)的情況，常見(jiàn)的復(fù)合場(chǎng)有電電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的兩種場(chǎng)或三種場(chǎng)的情況，常見(jiàn)的復(fù)合場(chǎng)有電場(chǎng)與重

18、力場(chǎng)、磁場(chǎng)與電場(chǎng)、磁場(chǎng)與電場(chǎng)及重力場(chǎng)等場(chǎng)與重力場(chǎng)、磁場(chǎng)與電場(chǎng)、磁場(chǎng)與電場(chǎng)及重力場(chǎng)等2帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式(1)當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，粒子處于當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，粒子處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(2)當(dāng)帶電粒子所受合力提供向心力時(shí)，粒子做勻速圓當(dāng)帶電粒子所受合力提供向心力時(shí)，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周運(yùn)動(dòng)(3)當(dāng)帶電粒子所受合力變化且速度方向不在一條直線上當(dāng)帶電粒子所受合力變化且速度方向不在一條直線上時(shí)，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)如果做曲線運(yùn)動(dòng)，則需要根據(jù)時(shí)，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)如果做曲線運(yùn)動(dòng)，則需要根據(jù)功能關(guān)

19、系求解，需要注意的是這種情況下要把握住洛倫茲力不功能關(guān)系求解，需要注意的是這種情況下要把握住洛倫茲力不做功這一特點(diǎn)做功這一特點(diǎn)3幾種典型的復(fù)合場(chǎng)實(shí)例：速度選擇器、質(zhì)譜儀等幾種典型的復(fù)合場(chǎng)實(shí)例：速度選擇器、質(zhì)譜儀等4帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的處理方法帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的處理方法帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是電磁學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是電磁學(xué)知識(shí)和力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析方法和力學(xué)問(wèn)題的分析方法基本相同，可利的綜合應(yīng)用，分析方法和力學(xué)問(wèn)題的分析方法基本相同，可利用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)來(lái)分析，不同之處是多了電場(chǎng)力、洛用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn)來(lái)分析，不同之處是多了電場(chǎng)

20、力、洛倫茲力倫茲力例例3 3如圖如圖3104所示，在平面坐標(biāo)系所示，在平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第內(nèi)，第、象限內(nèi)存在沿象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，第第、IV象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一帶象限內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一帶正電的粒子從第正電的粒子從第III象限中的象限中的Q點(diǎn)點(diǎn)(2L，L)以速度以速度v0沿沿x軸正軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，然后又從進(jìn)入磁場(chǎng)，然后又從y軸上的軸上的P(0，2L)點(diǎn)射出磁場(chǎng)不計(jì)粒子重力，求：點(diǎn)射出磁場(chǎng)不計(jì)粒子重力，求：(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑粒子在

21、磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r；(2)粒子的比荷粒子的比荷和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(3)粒子從粒子從Q點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間t.【點(diǎn)評(píng)】【點(diǎn)評(píng)】 正確分析帶電粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)特征是解決正確分析帶電粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)特征是解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的前提結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡找出空間定量帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的前提結(jié)合運(yùn)動(dòng)軌跡找出空間定量關(guān)系和隱含條件是準(zhǔn)確分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的重要關(guān)系和隱含條件是準(zhǔn)確分析帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的重要方法方法如圖如圖3105所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平且垂直紙面向里，有兩

22、個(gè)帶電小球磁場(chǎng)方向水平且垂直紙面向里，有兩個(gè)帶電小球a和和b，a恰能在恰能在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)做半徑垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)做半徑r0.8 m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b恰能以恰能以v2 m/s的水平速度在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)向的水平速度在垂直于磁場(chǎng)方向的豎直平面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)小球右做勻速直線運(yùn)動(dòng)小球a、b質(zhì)量質(zhì)量ma10 g，mb40 g，電荷量，電荷量qa1102C，qb2102C，g10 m/s2.求：求：(1)小球小球a和和b分別帶什么電？電場(chǎng)強(qiáng)度分別帶什么電？電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度B分別分別為多大？為多大？(2)小球小球a做勻速圓周運(yùn)動(dòng)繞行方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針？做勻速圓周運(yùn)動(dòng)繞行方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針？速度速度va為多大？為多大？(3)設(shè)小球設(shè)小球b的運(yùn)動(dòng)軌跡與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與小球a的運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)相切，的運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)相切，當(dāng)小球當(dāng)小球a運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)即切點(diǎn)時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)即切點(diǎn)時(shí)，小球b也同時(shí)運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)，也同時(shí)運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)，a、b相碰后合為一體，碰后的共同速度為相碰后合為一體，碰后的共同速度為2.4 m/s，在相碰結(jié)束的，在相碰結(jié)束的瞬間，其加速度為多大？瞬間，其加速度為多大？