带电粒子在复合场中的运动
一、带电粒子在组合场中运动的分析方法
1.正确受力分析,除重力、弹力、摩擦力外要特别注意静电力和磁场力的分析。
2.确定带电粒子的运动状态,注意运动情况和受力情况的结合。
3.对于粒子连续通过几个不同区域、不同种类的场时,要分阶段进行处理。
4.画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律。
二、带电粒子在叠加场中运动的分析方法
1.带电体在叠加场中运动的归类分析
(1)磁场力、重力并存
①若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。
②若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒。
(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)
①若电场力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动。
②若电场力和洛伦兹力不平衡,则带电体做复杂的曲线运动,可用动能定理求解。
(3)电场力、磁场力、重力并存
①若三力平衡,带电体做匀速直线运动。
②若重力与电场力平衡,带电体做匀速圆周运动。
③若合力不为零,带电体可能做复杂的曲线运动,可用能量守恒定律或动能定理求解。
2.带电粒子(带电体)在叠加场中运动的分析方法
(1)弄清叠加场的组成。
(2)进行受力分析。
(3)确定带电粒子的运动状态,注意运动情况和受力情况的结合。
(4)画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律。
①当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时,根据受力平衡列方程求解。
②当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时,应用牛顿定律结合圆周运动规律求解。
③当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解。
④对于临界问题,注意挖掘隐含条件。
(5)记住三点:能够正确对叠加场中的带电粒子从受力、运动、能量三个方面进行分析
①受力分析是基础:一般要从受力、运动、功能的角度来分析。这类问题涉及的力的种类多,含重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等;
②运动过程分析是关键:包含的运动种类多,含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动以及其他曲线运动;
③根据不同的运动过程及物理模型,选择合适的定理列方程(牛顿运动定律、运动学规律、动能定理、能量守恒定律等)求解。