粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)三種類(lèi)型

第3講帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、復(fù)合場(chǎng)1．三種場(chǎng)的特點(diǎn)對(duì)比項(xiàng)目名稱(chēng)力的特點(diǎn)功和能的特點(diǎn)重力場(chǎng)大?。篏＝_________方向：_____________重力做功與______無(wú)關(guān)重力做功改變物體的____________靜電場(chǎng)大?。篎＝______電場(chǎng)力做功與____無(wú)關(guān)方向：a.正電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向_______W＝______b.負(fù)電荷受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向_________電場(chǎng)力做功改變________磁場(chǎng)洛倫茲力F＝______方向符合_______定則洛倫茲力不做功，不改變帶電粒子的_______mg豎直向下qE相同相反左手路徑重力勢(shì)能路徑電勢(shì)能動(dòng)能UqqvB2.復(fù)合場(chǎng)的定義 復(fù)合場(chǎng)是指________、_________、___________并存，或其中某兩場(chǎng)并存．3．帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的幾種情況(1)靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中所受合外力為零時(shí)，將處于_________狀態(tài)或_________________狀態(tài)．(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場(chǎng)力大小________，方向_______時(shí)，帶電粒子在洛倫茲力的作用下，在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做_____________運(yùn)動(dòng)．電場(chǎng)磁場(chǎng)重力場(chǎng)靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)相等相反勻速圓周(3)較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)帶電粒子所受合外力的_____________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(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線．(4)分階段運(yùn)動(dòng) 帶電粒子可能依次通過(guò)幾個(gè)情況不同的復(fù)合場(chǎng)區(qū)域，其運(yùn)動(dòng)情況隨區(qū)域發(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階段組成．大小和方向1.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的區(qū)別垂直電場(chǎng)線進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)(不計(jì)重力)垂直磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)(不計(jì)重力)受力情況電場(chǎng)力FE＝qE，其大小、方向不變，與速度v無(wú)關(guān)，F(xiàn)E是恒力洛倫茲力FB＝qvB，其大小不變，方向隨v而改變，F(xiàn)B是變力軌跡拋物線圓或圓的一部分運(yùn)動(dòng)軌跡2.在電場(chǎng)和磁場(chǎng)組合而成的組合場(chǎng)問(wèn)題中，帶電粒子分別在兩個(gè)區(qū)域中做類(lèi)平拋和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連接點(diǎn)的速度將兩種運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，一般可用類(lèi)平拋和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．另外，準(zhǔn)確畫(huà)好運(yùn)動(dòng)軌跡圖是解題的關(guān)鍵．(1)“電偏轉(zhuǎn)”和“磁偏轉(zhuǎn)”分別是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)(運(yùn)動(dòng))電荷的電場(chǎng)力和洛倫茲力的作用控制其運(yùn)動(dòng)方向和軌跡．(2)兩類(lèi)運(yùn)動(dòng)的受力情況和處理方法差別很大，要首先進(jìn)行區(qū)別分析，再根據(jù)具體情況處理．圖8－3－10如圖8－3－10所示的區(qū)域中，左邊為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，右邊是一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其方向平行于OC且垂直于磁場(chǎng)方向．一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子從P孔以初速度v0沿垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，初速度方向與邊界線的夾角θ＝60°，粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，最后打在Q點(diǎn)，已知OQ＝2OC，不計(jì)粒子的重力，求：

(1)粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q所用的時(shí)間t；

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；

(3)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkQ.【思路點(diǎn)撥