届高三物理一轮教学案带电粒子在复合场中运动.pdf

第3单元带电粒子在复合场中的

带电粒子在复合场中的

[想]

带电粒子在复合场中什么时候静止或做直线？什么时候做匀速圆周？

[提示]当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线。

当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，

在垂直于匀强磁场的平面内将做匀速圆周。

2．复合场中带电粒子在重力、电场力(为恒力时)、洛伦兹力三个力作用下能做匀变速直

线吗？

[提示]不能，因为重力和电场力为恒力，而洛伦兹力随速度的增加而增加，故三力的

合力一定发生变化。带电粒子不能做匀变速直线。

[记一记]

1．复合场

复合场是指电场、磁场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在。从场的复合

形式上一般可分为如下四种情况：①相邻场；②场；③交替场；④交变场。

2．带电粒子在复合场中的分类

(1)静止或匀速直线

当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线。

(2)匀速圆周

当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，

在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周。

(3)较复杂的曲线

当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上，粒子

做非匀变速曲线，这时粒子轨迹既不是圆弧，也不是抛物线。

(4)分阶段

[试一试]

1.地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，也分布有电场。假设某时刻

在该空间中有一小区域存在如图8－3－1所示的电场和磁场；电场的方向在纸面内斜向左

下方，磁场的方向垂直纸面向里。此时一带电宇宙粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该

区域，不计重力作用，则在该区域中，有关该带电粒子的情况可能的是()

图8－3－1

A．仍做直线B．立即向左下方偏转

C．立即向右上方偏转D．可能做匀速圆周

解析：选ABC比较Eq与B