第3讲
带电粒子在复合场中的运动
对应学生用书第146页
带电粒子在复合场中的运动1组合场与复合场1组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并互不重叠，或在同一区域，但交替出现的情况．2复合场：电场与磁场在某一区域并存或电场、磁场和重力场在某一区域并存的情况．2．三种场的不同点力的特点功和能的特点重力场1大小G＝mg2方向竖直向下1重力做功和路径无关2重力做功改变物体的重力势能，重力做正功，重力势能减小静电场1大小：F＝qE2方向：正电荷受力方向和电场强度方向相同，负电荷受力方向和电场1电场力做功和路径无关强度方向相反2电场力做功改变系统的电势能，电场力做正功，电势能减小磁场1洛伦兹力：f＝qvB2方向：左手定则判定洛伦兹力不做功，不改变粒子的动能3带电粒子在复合场中的运动分类1静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或匀速直线运动状态．2匀速圆周运动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运动．3较复杂的曲线运动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运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．4分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成．
f错误
【针对训练】1
图8－3－1如图8－3－1所示，水平放置的平行金属板a、b带有等量正负电荷，a板带正电，两板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的粒子在两板间做直线运动，粒子的重力不计．关于粒子在两板间运动的情况，正确的是A．可能向右做匀加速直线运动B．可能向左做匀加速直线运动C．只能是向右做匀速直线运动D．只能是向左做匀速直线运动【解析】经受力分析可知电场力向下，洛伦兹力必向上，则速度向右；洛伦兹力与速度大小有关，因此只能为匀速直线运动．【答案】C质谱仪和回旋加速器1质谱仪1构造：如图8－3－2所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等组成．
图8－3－212原理：粒子由静止在加速电场中被加速，根据动能定理qU＝mv2可知进入磁场的速22qU度v＝粒子在磁场中受洛伦兹力偏转，做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，qBvmmv2＝由以上几式可得出需要研究的物理量，如：粒子轨迹半径、粒子质量、比荷等．r2r