高中物理“带电粒子在磁场`电场`复合场中的运动”

关于“带电粒子在磁场`电场`复合场中的运动”问题

主要是想问问题目中的“通过”与“恰好通过”“小孔”“孔”“小点”“点”“缝”“狭缝” 隐含的条件
比如说什么情况下要求是要垂直通过,什么情况下又是其他的?
请详细点给我解答好吗?
另外如果还有什么需要注意的问题也给我指点一下吧```
谢谢了!!
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看题目回答好不好
不然不给你加分的!

因为洛仑兹力F始终与速度v垂直,即F只改变速度方向而不改变速度的大小,所以运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场且仅受洛伦兹力作用时,一定做匀速圆周运动,该类问题大致可分两种:

1、完整的圆周运动;

2、一段圆弧运动,即不完整的圆周运动。

无论何种问题,其重点均在圆心、半径的确定上,而绝大多数的问题不是一个循环就能够得出结果的,需要有一个从定性到定量的过程。具体的解题思路为:

(1)用几何知识确定圆心并求半径;

因为F方向指向圆心,根据F一定垂直v,画出粒子运动轨迹中任意两点(大多数是射入点和出射点)的F或半径方向,其延长线的交点即为圆心,再用几何知识(三角函数、勾股定理等)求其半径。

(2)确定轨迹所对应的圆心角,求运动时间;先利用圆心角与弦切角的关系,或者是四边形内角和等于360°(或2π)计算出圆心角θ的大小,再由公式(或)可求出运动的时间.

准确点来讲,该内容的可演绎性、复杂性、难度均不是太大的,可以这样认为,这部分题目的解题方法和思路是简单的、清晰的,对学生来说就是一个熟练程度的问题。
1、带电粒子在复合场中运动的基本分析

(1)这里所说的复合场是指电场、磁场、重力场并存,或其中某两种场并存的场。带电粒子在这些复合场中运动时,必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用,因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要。

(2)当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时,粒子将做匀速直线运动或静止。

(3)当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时,粒子将做变速直线运动。

(4)当带电粒子所受的合外力充当向心力时,粒子将做匀速圆周运动。

(5)当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的,则粒子将做变加速运动,这类问题一般只能用能量关系处理。

2、电场力和洛仑兹力的比较

(1)在电场中的电荷,不管其运动与否,均受到电场力的作用;而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛仑兹力的作用。

(2)电场力的大小F=Eq,与电荷的运动的速度无关;而洛仑兹力的大小f=Bqvsinα,与电荷运动的速度大小和方向均有关。

(3)电场力的方向与电场的方向或相同、或相反;而洛仑兹力的方向始终既和磁场垂直,又和速度方向垂直。

(4)电场既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向,而洛仑兹力只能改变电荷运动的速度方向,不能改变速度大小。

(5)电场力可以对电荷做功,能改变电荷的动能;洛仑兹力不能对电荷做功,不能改变电荷的功能。

(6)匀强电场中在电场力的作用下,运动电荷的偏转轨迹为抛物线;匀强磁场中在洛仑兹力的作用下,垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧。

3、对于重力的考虑

重力考虑与否分三种情况:

(1)对于微观粒子,如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就可以不计其重力,因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小,可以忽略;而对于一些实际物体,如带电小球、液滴、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力。

(2)在题目中有明确交待的是否要考虑重力的,这种情况比较正规,也比较简单。

(3)是直接看不出是否要考虑重力,但在进行受力分析与运动分析时,要由分析结果,先进行定性确定再是否要考虑重力。
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