专题26 带电粒子在复合场中的运动（学生版）-2025版高考物理热点题型讲义.pdf

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专题带电粒子在复合场中的运动

目录

题型一带电粒子在组合场中的运动1

类型1磁场与磁场的组合2

类型2先磁场后电场4

类型3先电加速后磁偏转8

类型4先电偏转后磁偏转10

题型二带电粒子在叠加场中的运动14

题型三带电粒子在交变电、磁场中的运动18

题型四洛伦兹力与现代科技22

类型1质谱仪的原理及应用22

类型2回旋加速器的原理和应用25

类型3电场与磁场叠加的应用实例分析29

题型一带电粒子在组合场中的运动

1．组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或在同一区域，电场、磁场交替

出现．

2．分析思路

(1)划分过程：将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处

理．

(2)找关键点：确定带电粒子在场区边界的速度(包括大小和方向)是解决该类问题的关键．

(3)画运动轨迹：根据受力分析和运动分析，大致画出粒子的运动轨迹图，有利于形象、直

观地解决问题．

3．常见粒子的运动及解题方法

类型1磁场与磁场的组合

磁场与磁场的组合问题实质就是两个有界磁场中的圆周运动问题，带电粒子在两个磁场中的

速度大小相同，但轨迹半径和运动周期往往不同．解题时要充分利用两段圆弧轨迹的衔接点

与两圆心共线的特点，进一步寻找边角关系．

【例1】(多选)如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、

2

四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外，P(－L,0)、Q(0，

2

－L)为坐标轴上的两点．现有一质量为m、电荷量为e的电子从P点沿PQ方向射出，不

计电子的重力，则下列说法中正确的是()

A．若电子从P点出发恰好第一次经原点O，运动时间可能为πm

2eB

πL

B．若电子从P点出发恰好第一次经原点O，运动路程可能为

2

2πm

C．若电子从P点出发经原点O到达Q点，运动时间一定为

eB

D．若电子从P点出发恰好第一次经原点O到达Q点，运动路程可能为πL或2πL

【例2】.如图所示，空间均匀分布的磁场，其方向都垂直于纸面向外，y轴是两磁场的分界

面．在x0区域内，磁感应强度大小为B＝2T，在x0的区域内，磁感应强度大小为B

12

－25

＝1T．在坐标原点O处有一个中性粒子(质量为M＝3.2×10kg)分裂为两个带等量异号的

带电粒子a和b，其中粒子a的质量m＝γM(γ可以取0～1的任意值)，电荷量q＝＋3.2×10－

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C，分裂时释放的总能量E＝1.0×10eV.释放的总能量全部转化为两个粒子的动能．设a

粒子的速度沿x轴正方向．不计粒子重力和粒子之间的相互作用；不计中性粒子分裂时间．求：

(1)若γ＝0.25，粒子a在右边磁场运动的半径R；

a1

(2)γ取多大时，粒子a在右边磁场运动的半径最大；

(3)γ取多大时，两粒子会在以后的运动过程中相遇？

【例3】宇宙中的暗物质湮灭会产生大量的高能正电子，正电子的质量为m，电