习题课4 带电粒子在复合场中的运动
[学 习 目 标] 1.理解组合场和叠加场的概念。2.会分析粒子在各种场中的受力特点。3.掌握粒子在复合场中运动问题的分析方法。
一、带电粒子在叠加场中的运动
1.叠加场:电场、磁场、重力场共存,或其中某两场共存。
2.基本思路
(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当做匀速直线运动时,根据受力平衡列方程求解。
②当做匀速圆周运动时,一定是电场力和重力平衡,洛伦兹力提供向心力,应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解。
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。
【例1】 如图所示,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂直纸面向里,一质量为m、带电荷量为q的微粒以速度v与磁场垂直,与电场成45°角射入复合场中恰能做匀速直线运动,求电场强度E、磁感应强度B的大小。
思路点拨:(1)带电微粒恰能做匀速直线运动,说明受力平衡。
(2)分析微粒受力情况,画出受力图。
[解析] 由题图中微粒的入射方向和微粒做匀速直线运动判断知,粒子只能带正电。
对微粒进行受力分析,有重力、静电力和洛伦兹力,如图所示,由于带电