第一章 专题强化4 带电粒子在组合场中的运动.pdf

带电粒子在组合场中的运动

[学习目标]1.进一步掌握带电粒子在电场、磁场中运动的特点及分析方法.2.掌握带电粒子在

组合场中运动问题的分析方法.3.会根据电场知识和磁场知识分析带电粒子在组合场中的运动

规律．

组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或者电场、磁场分时间段在同一区域

或不同区域交替出现．

1．解决带电粒子在组合场中的运动所需知识

2．“电偏转”与“磁偏转”的比较

电偏转磁偏转

偏转只受恒定的静电力F＝qE只受大小恒定的洛伦兹力F＝qvB

条件v⊥E进入匀强电场v⊥B进入匀强磁场

运动

轨迹

抛物线

圆弧

利用类平抛运动的规律x＝vt，利用牛顿第二定律、向心力公式有r＝

求解0

1qEatmv2πmθT

方法2

y＝at，a＝，tanθ＝，T＝，t＝

2mv0qBqB2π

一、由电场进入磁场

例1(多选)一带负电粒子的质量为m、电荷量为q，空间中一平行板电容器两极板S、S

12

间的电压为U.将此粒子在靠近极板S的A处无初速度释放，经电场加速后，经O点进入磁

1

感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场(右边界平行于S)，图中虚线Ox垂直

2

于极板S，当粒子从P点离开磁场时，其速度方向与Ox方向的夹角θ＝60°，如图所示，整

2

个装置处于真空中，不计粒子所受重力，则()

A．极板S带正电

1

2qU

B．粒子到达O点的速度大小为

m

πm

C．此粒子在磁场中运动的时间t＝

3qB

D．若改变右侧磁场(左边界位置不变)宽度，使粒子经过O点后恰好不能从右侧离开该有界

Um

磁场，则该有界磁场区域的宽度d＝

qB2

答案BC

解析带负电粒子向右加速运动，所受静电力向右，场强向左，说明极板S带负电，故A错

1

误；设粒子到达O点的速度大小为v，由动能定理可得Uq＝1mv2，解得v＝2qU，故B

2m

π

正确；由几何关系可知粒子运动的圆心角为θ＝60°＝，