高三物理带电粒子在复合场中的运动教案.docx

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1、 高三物理带电粒子在复合场中的运动教案 1、带电粒子在电场、磁场和重力场等共存的复合场中的运动,其受力状况和运动图景都比拟简单,但其本质是力学问题,应按力学的根本思路,运用力学的根本规律讨论和解决此类问题。 2、分析带电粒子在复合场中的受力时,要留意各力的特点。如带电粒子无论运动与否,在重力场中所受重力及在匀强电场中所受的电场力均为恒力,它们的做功只与始末位置在重力场中的高度差或在电场中的电势差有关,而与运动路径无关。而带电粒子在磁场中只有运动 (且速度不与磁场平行)时才会受到洛仑兹力,力的大小随速度大小而变,方向始终与速度垂直,故洛仑兹力对运动电荷不做功. 二、带电微粒在重力、电场力、磁场力

2、共同作用下的运动(电场、磁场均为匀强场) 1、带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动:必定是电场力和重力平衡,而洛伦兹力充当向心力. 2、带电微粒在三个场共同作用下做直线运动:重力和电场力是恒力,它们的合力也是恒力。 当带电微粒的速度平行于磁场时,不受洛伦兹力,因此可能做匀速运动也可能做匀变速运动; 当带电微粒的速度垂直于磁场时,肯定做匀速运动。 3、与力学严密结合的综合题,要仔细分析受力状况和运动状况(包括速度和加速度)。必要时加以争论。 三、带电粒子在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中的运动的根本模型有: 1、匀速直线运动。自由的带点粒子在复合场中作的直线运动通常都是匀速直线运动,除非

3、粒子沿磁场方向飞入不受洛仑兹力作用。由于重力、电场力均为恒力,若两者的合力不能与洛仑兹力平衡,则带点粒子速度的大小和方向将会转变,不能维持直线运动了。 2、匀速圆周运动。自由的带电粒子在复合场中作匀速圆周运动时,必定满意电场力和重力平衡,则当粒子速度方向与磁场方向垂直时,洛仑兹力供应向心力,使带电粒子作匀速圆周运动。 3、较简单的曲线运动。在复合场中,若带电粒子所受合外力不断变化且与粒子速度不在始终线上时,带电粒子作非匀变速曲线运动。此类问题,通常用能量观点分析解决,带电粒子在复合场中若有轨道约束,或匀强电场或匀速磁场随时间发生周期性变化等缘由,使粒子的运动更简单,则应视详细状况进展分析。 正确分析带电粒子在复合场中的受力并推断其运动的性质及轨迹是解题的关键,在分析其受力及描述其轨迹时,要有较强的空间想象力量并擅长把空间图形转化为最正确平面视图。当带电粒子在电磁场中作多过程运动时,关键是把握根本运动的特点和查找过程的边界条件.