人教版选修3-1　第三章磁场专题（带电粒子在复合场中的运动磁场六种仪器）（知识点专项训练）

专 题 : 带 电 粒 子 在 复 合 场 中 的 运 动 一、复合场的分类： 1、分立复合场：即电场与磁场有明显的界线 ,即分段运动,该类问题运动过程较为复杂,但对于每一段运动又较为清晰易辨,往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度,具有承上启下的作用． 2、叠加复合场：即在同一区域内同时有电场和磁场，此类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握。 二、带电粒子在复合场电运动的基本分析 1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止． 2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动． 3.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动． 4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，一般只能用能量关系处理． 三、电场力和洛伦兹力的比较见下表: 电场力 洛仑兹力 存在条件 作用于电场中所有电荷 仅对运动着的且速度不跟磁场平行的电荷有洛仑兹力作用 大小 F=qE与电荷运动速度无关 F=Bqv与电荷的运动速度有关 方向 力的方向与电场方向相同或相反，但总在同一直线上 力的方向始终和磁场方向垂直 对速度的改变 可改变电荷运动速度大小和方向 只改变电荷速度的方向,不改变速度的大小 做功 可以对电荷做功,改变电荷的动能 不对电荷做功、不改变电荷的动能 偏转轨迹 在匀强电场中偏转，轨迹为抛物线 在匀强磁场中偏转、轨迹为圆弧 四、对于重力的考虑 重力考虑与否分三种情况． 1、对于微观粒子，如电子、质子、离子等一般不做特殊交待就不计其重力，因为其重力一般情况下与电场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、金属块等不做特殊交待时就应当考虑其重力． 2、在题目中有明确交待的是否要考虑重力的，这种情况比较正规，也比较简单． 3、对未知名的带电粒子其重力是否忽略又没有明确时，可采用假设法判断，假设重力计或者不计，结合题给条件得出的结论若与题意相符则假设正确，否则假设错误． 五、复合场中的特殊物理模型 1．质谱仪 (1)构造：如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成． (2)原理：粒子由静止被加速电场加速 qU＝mv2.　　 v