综合·融通(四) 带电粒子在复合场中的运动 (融会课—主题串知综合应用) 通过本节课的学习掌握带电粒子在电场、磁场中运动的特点及分析方法，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；掌握带电粒子在叠加场中的受力情况和运动情况，能正确运用物理规律解决带电粒子在叠加场中的运动问题。 主题(一) 带电粒子在组合场中的运动 [知能融会通] 1．什么是组合场 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、磁场分时间段或分区域交替出现。 2．分阶段运动 带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域，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。 3．“磁偏转”和“电偏转”的比较 垂直进入磁场(磁偏转) 垂直进入电场(电偏转) 情景图 受力 FB=qv0B大小不变,方向总指向圆心,方向变化,FB为变力 FE=qE,FE大小、方向不变,为恒力 运动规律 做匀速圆周运动r=,T= 做类平抛运动vx=v0,vy=t,L=v0t,y=t2 运动时间 t=T= t= 动能 不变 变化 [典例] 如图甲所示，直角坐标系xOy中，第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第一、四象限内有垂直坐标系平面的匀强交变磁场，以磁场方向垂直纸面向外为正方向。第三象限内有一发射装置(图中没有画出)，沿y轴正方向射出一个比荷＝100 C/kg的带正电的粒子(可视为质点且不计重力)，该粒子以v0＝20 m/s的速度从x轴上的点A(－2 m，0)进入第二象限，从y轴上的点C(0,4 m)(C点未画出)进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，第一、四象限内磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。 (1)求第二象限内电场的电场强度大小； (2)求粒子第一次经过x正半轴时的位置坐标。 尝试解答： /方法技巧/ 带电粒子在组合场中运动问题的分析方法 [题点全练清] 1.(多选)在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P＋和P3＋，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子P＋在磁场中转过θ＝30°后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子P＋和P3＋( ) A．在电场中的加速度之比为1∶1 B．在磁场中运动的半径之比为∶1 C．在磁场中转过的角度之比为1∶2 D．离开电场区域时的动能之比为1∶3 2．(2024·浙江杭州期中)如图所示的坐标系中，第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度E＝400 N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，沿y轴负方向无限大，磁感应强度大小为B＝1×10－4 T。现有一比荷为＝2×1011 C/kg的正离子(不计重力)，以速度v0＝4×106 m/s从O点垂直磁场射入，α＝60°，离子通过磁场后刚好直接从A点射出，之后进入电场。求： (1)离子从O点进入磁场B中做匀速圆周运动的半径R； (2)离子进入电场后经多少时间再次到达x轴上； (3)若离子自O点进入磁场B运动到某一特殊位置时，再加一个垂直纸面向里的同方向的匀强磁场B1使离子做一个完整的圆周运动，然后磁场再恢复到初始数值以使粒子仍能从A点射出，求所加磁场磁感应强度B1的最小值。 主题(二) 带电粒子在叠加场中的运动 [知能融会通] 1．什么是叠加场 电场、磁场、重力场叠加，或其中某两场叠加。 2．是否考虑粒子重力 (1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与静电力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、尘埃等一般应当考虑其重力。 (2)在题目中有明确说明是否要考虑重力的，按题目要求处理。 (3)不能直接判断是否要考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力。 3．带电粒子在叠加场中的常见运动 静止或匀速直线运动 当带电粒子在叠加场中所受合力为零时,将处于静止状态或匀速直线运动状 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
