?各種復合場相關(guān)概念辨析

?帶電粒子在復合場中運動問題解題指南

?帶電粒子在復合場中運動實例

1．復合場

復合場是指電場、磁場和重力場并存，或其中某兩場并存，或分區(qū)域存在。從場的復合形式上一般可分為如下四種情況：①相鄰場；②重疊場；③交替場；④交變場。

2．帶電粒子在復合場中的運動分類

(1)靜止或勻速直線運動

當帶電粒子在復合場中所受合外力為零時，將處于靜止狀態(tài)或做勻速直線運動。[來源:z.zs.tep.com]

(2)勻速圓周運動[來源:學.科.網(wǎng)Z.X.X.K]

當帶電粒子所受的重力與電場力大小相等，方向相反時，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動。

(3)較復雜的曲線運動

當帶電粒子所受合外力的大小和方向均變化，且與初速度方向不在同一條直線上，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線。

(4)分階段運動

帶電粒子可能依次通過幾個情況不同的復合場區(qū)域，其運動情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運動過程由幾種不同的運動階段組成。

“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”的比較[來源:z.zs.tep.com]

【規(guī)律總結(jié)】

解決帶電粒子在組合場中運動問題的思路方法

1.是否考慮粒子重力

(1)對于微觀粒子，如電子、質(zhì)子、離子等，因為其重力一般情況下與電場力或磁場力相比太小，可以忽略；而對于一些實際物體，如帶電小球、液滴、塵埃等一般應當考慮其重力。

(2)在題目中有明確說明是否要考慮重力的，按題目要求處理。

(3)不能直接判斷是否要考慮重力的，在進行受力分析與運動分析時，要結(jié)合運動狀態(tài)確定是否要考慮重力。

2.分析方法

(1)弄清復合場的組成。如磁場、電場的復合，磁場、重力場的復合，磁場、電場、重力場三者的復合等。

(2)正確受力分析，除重力、彈力、摩擦力外要特別注意靜電力和磁場力的分析。

(3)確定帶電粒子的運動狀態(tài)，注意運動情況和受力情況的結(jié)合。

(4)對于粒子連續(xù)通過幾個不同區(qū)域、不同種類的場時，要分階段進行處理。

(5)畫出粒子運動軌跡，靈活選擇不同的運動規(guī)律。

①當帶電粒子在復合場中做勻速直線運動時，根據(jù)受力平衡列方程求解。

②當帶電粒子在復合場中做勻速圓周運動時，應用牛頓定律結(jié)合圓周運動規(guī)律求解。

③當帶電粒子做復雜曲線運動時，一般用動能定理或能量守恒定律求解。

(6)對于臨界問題，注意挖掘隱含條件。

【規(guī)律總結(jié)】

帶電粒子在復合場中運動的綜合分析

這類問題綜合了帶電粒子在電場和磁場組成的復合場中的勻速直線運動、電場中的類平拋運動、磁場中的勻速圓周運動三個方面。

(1)在電場和磁場組成的復合場中做勻速直線運動時，符合二力平衡：qE＝qvB。

(2)若撤去磁場，帶電粒子在電場中做類平拋運動，應用運動的合成與分解的方法分析。

(3)若撤去電場，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，符合洛倫茲力提供向心力：qvB＝mv2/r。