构造速度法巧解一类竞赛题

有一类竞赛题:带电粒子在匀强磁场、匀强电场和重力场中运动,所受的洛伦兹力大小和方向随时间而变化,运动过程复杂,常规解法难于求解此类问题.因该类问题中带电粒子所受的重力或电场力是恒力,故可以采用构造速度的方法来巧妙地解答该类问题.构造速度法就是根据带电粒子所受重力或电场力的情况,在某一方向或某几个方向构造一对或几对大小相等、方向相反的速度,让带电粒子因以其中一个速度或几个速度运动时而所受的洛仑兹力与所受的重力或电场力相平衡,这样就可以将带电粒子的复杂运动看成是一个或几个匀速直线运动与以其余分速度的合速度作匀速圆周运动的合运动.构造速度法解题思路清晰,解题步骤简便,且便于学生理解和掌握,下面举例说明.     

构造速度法解带电粒子复杂运动

有一类竞赛题，带电粒子在匀强磁场、匀强电场和重力场中运动，所受的洛伦兹力大小和方向随时问而变化，运动过程复杂，常见的方法难于求解此类问题．因该类问题中带电粒子所受的重力或电场力是恒力，故可以采用构造速度的方法来巧妙地解答该类问题．     

巧用“配对速度法”求解一类自主招生及高考难题

近几年的自主招生及高考试题中屡次出现了这样一类考题,这类题以带电粒子在洛伦兹力与恒力（重力或匀强电场力）作用下所做的曲线运动为背景,考查学生运用规律分析问题、解决问题的能力,如果用常规思维求解该类问题,显得步骤冗长,过程繁琐,甚至不能运用高中阶段必备的基本方法求出结果。而“配对速度法”正是快速求解此类问题的一把金钥匙,运用配速法解题思路清晰,步骤简便,且便于理解和掌握。配速法就是根据带电粒子所受重力或电场力为恒力的特点,在某一方向或几个方向构造1对或几对等大反向的速度,让带电粒子以其中1个或几个速度运动时所受的洛伦兹力与其所受的重力或电场力相平衡,这样就可以将粒子所做的复杂运动看成是由1个或几个匀速直线运动以及以其余分速度的合速度做匀速圆周运动的合运动,现举例说明。     

用“配对速度”的方法解决带电粒子在复合场中的运动问题——兼谈2008年高考试题（江苏卷）第14题的另一种解法

在磁场中运动的带电粒子若同时受到匀强电场和重力场的作用,往往给带电粒子配一对大小相等、方向相反的速度,这既不影响带电粒子的运动,又可使配给的一对速度中一个速度所对应的洛伦兹力与电场力或重力平衡,从而可使问题简化．下面举几个典型的例子加以比较说明．     

带电粒子在电场中的匀速圆周运动

不计重力的带电粒子在电场力作用下,有直线运动,如在匀强电场中的匀加速运动和非匀强场中的变加速运动;有曲线运动,如在匀强电场中的类似平抛的运动.这两种运动形式同学们比较熟悉.还有一类特殊运动,即带电粒子只在电场力作用下所做的匀速圆周运动,类似电子绕原子核所做的运动,这部分内容也是带电粒子运动类问题的难点所在。     

电偏转与磁偏转

1．受力特征在电偏转中,带电粒子（电荷量为q,质量为m）以速度v垂直于电场方向射人匀强电场中,电场的场强为E,带电粒子所受的电场力F=qE征与运动状态无关．即使带电粒子在电场中处于静止状态,速度为零,所受的电场力仍为qE．     

带电粒子在复合场中的直线运动(高二、高三)

带电粒子在复合场中做直线运动,若粒子所受合外力为零,将做匀速直线运动;若粒子所受合外力与运动方向在同一直线上,将做变速直线运动. 1.磁场 电场这类问题一般明确指出不计带电粒子的重力.在分析受力时,要注意: (1)电场力的大小和方向与粒子的速度无关.而洛仑兹力的大小和方向与粒子速度的大小和方向均有关,当粒子的速度方向与磁场方向在同一直线上时,不受洛仑兹力作用. (2)电场力的方向与电场的方向或相同、     

带电粒子在电场中的运动

1　带电粒子在电场中的运动情况1)带电粒子在电场中所受合力为零时 ,即∑F =0时 ,粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态 .例 1　如右图 ,带电粒子在电场中处于静止状态 ,该粒子带正电还是负电 ?分析　带电粒子处于静止状态 ,∑F =0 ,即mg =EQ ,因为所受重力竖直向下 ,所以所受电场力必为竖直向上 .又因场强方向竖直向下 ,所以带电体带负电 .2 )若∑F≠ 0 ,且与初速度方向在同一直线上 ,带电粒子将做加速或减速直线运动 .当打入正电荷时 ,将做匀加速直线运动 ;当打入负电荷时 ,将做匀减速直线运动 .3 )若∑F≠ 0 ,且与初速度方向有夹角(…     

带电粒子在复合场中的实际应用

这里所说的复合场是指重力场、电场、磁场并存,或其中两场并存的场·带电粒子在复合场中运动时,要同时考虑受重力、电场力和洛仑兹力的作用·带电粒子在复合场、组合场中的运动问题是电磁场的综合问题,这类问题的显著特点是粒子的运动情况和轨迹较为复杂、抽象、多变·因而这一类问题最能考查学生分析问题、解决问题的能力·实际上解答这类问题和解答力学问题的方法类似,只不过是多了电场力和洛仑兹力,仍然是应用力学解题的三条红线:动力学观点、能量观点和动量观点·对于电场力我们必须明确,带电粒子在匀强电场中所受到的电场力是恒力,它和…     

带电粒子运动问题归类解析

一、带电粒子在电场中的运动 带电粒子在匀强电场中受到惺定电场力的作用，若不受其他力，则当初速度与场强方向在同一直线上时，粒子做匀变速直线运动(加速或减速)；当初速度与场强方向垂直时，粒子作类平抛运动，求解该类问题常用的公式有qU=1/2mv^2 t-1/2mv^2 0.x=vot和y=1/2at^2。     

2011年福建高考理综物理压轴题的另类解法

带电粒子在匀强磁场、匀强电场和重力场中的运动,所受的洛伦兹力大小和方向随时间而变化．若其运动既非类平抛运动,又非圆周运动,而是复杂的曲线运动,这类运动问题既涉及到力学中的物体受力分析、力和运动、运动的合成与分解、功能关系等概念和规律,又涉及到电磁学中电场力、电场力做功等知识内容,问题综合性强,思维能力要求高,常规解法难于求解此类问题．     

2010年高考物理“带电粒子在场中的运动”问题赏析

带电粒子在场（重力场、电场、磁场或复合场）中的运动问题,本质上是物体的动力学问题和功能问题．电场力、磁场力、重力的性质和特点各不相同,匀强场中重力和电场力均为恒力,可能做功,而且与路径无关;洛仑兹力总不做功;电场力和洛仑兹力都与电荷正负以及场的方向有关．洛仑兹力受粒子的速度影响的同时,还反过来影响粒子的速度．     

带电粒子在相邻不同电场中的运动规律

在匀强电场中,不考虑重力作用时,带电粒子受到大小恒定、方向不变的电场力作用,粒子的运动情形与重力场中物体只受重力作用时的运动情形类似——初始速度与电场方向不共线时,运动轨迹为抛物线,抛物线的开口方向朝向带电粒子的受力方向。由于所有抛物线都是相似图形,所以,当带电粒子在相邻不同电场中运动时,粒子的运动轨迹会＂表现＂出一定的周期性变化规律。看其中的一个例子。图1例题。     

速度分解法巧解带电粒子在复合场中的运动问题

在高中物理教学和物理竞赛指导中，带电粒子在复合场中的运动问题是教学的难点和重点，尤其是带电粒子除受洛仑兹力外还受重力、电场力且做复杂的曲线运动时，学生对此类问题的解答往往显得困难．下面简述用“速度分解法”来巧解带电粒子在复合场中的运动问题．     

动能定理在电场中应用的分类研究

运用动能定理分析研究和定量计算带电体在电场中的运动问题是十分广泛的。本文根据带电体在电场中运动时,其所受的电场力、重力以及其他外力作功不同的情况分别加以阐明。一、只考虑电场力对带电粒子做功这种情况下,电场力对粒子所做的功等于物体动能的增量,因为电场力的功跟重力的功一样只由起始位置和终止位置决定,而与路径无关,所以在带电粒子只受电场力作用时,其静电势能与动能之和保持不变,或者说静电势能改变量跟动能改变量在数值上相等,但符号相反。 [例1]在点电荷+Q的电场中,初速度     

带电粒子在交变电场中的运动专题突破

带电粒子在电场中的运动问题是一类典型的力电综合问题,是高考的热点之一。其中,带电粒子在交变电场中的运动问题难度较大,速度-时间图像是解决此类问题的有效方法。可以根据粒子所受电场力及其变化特点,结合粒子入射（或释放）时刻以及初始条件,作出粒子运动的速度-时间图像,或某一分运动的速度-时间图像,再借图展开思维。     

带电粒子在复合场中的“花样运动”赏析

带电粒子（或带电体）在复合场中受电场力、磁场力或同时受到电场力、磁场力和重力时,由于运动的初始条件不同,其运动轨迹千变万化,奇妙无穷,细细品味发现,这些带电粒子（或带电体）划过的轨迹就像滑冰运动员演绎的“花样”舞姿．带电粒子（或带电体）在复合场中的运动问题的分析方法,与力学中物体运动的分析方法完全相同,经常用到的知识如平衡条件、牛顿第二定律、动能定理、平抛运动以及圆周运动等等,通常带电粒子在复合场中有如下几种运动：     

速度分解法巧解带电粒子在复合场中的运动问题

在高中物理教学和物理竞赛指导中,带电粒子在复合场中的运动问题是教学的难点和重点,尤其是带电粒子除受洛仑兹力外还受重力、电场力且做复杂的曲线运动时,学生对这类问题的掌握往往显得困难．下面就简述用“速度分解法”来巧解带电粒子在复合场中的运动问题．     

电磁场中粒子运动综合题例析

带电粒子在电场或磁场中运动的综合习题,涉及力学、电学的许多重要概念,可在较大范围内考察学生灵活运用物理基础知识掌握的程度。现就这类习题的解法,举例分析如下。一、解答带电粒子在匀强电场中运动的综合题,有两条思考途径:一是从运动学或动力学的观点考虑,抓住粒子运动的加速度。当带电粒子是电子、质子或正负离子时,一般不考虑重力的影响,电场力使粒子产生加速度,a=(qE)/m;当带电粒子的质量较大或为     

带电粒子在电磁场中的运动图形赏析

带电粒子在匀强电场和匀强磁场中运动分别要受到电场力和洛伦兹力的作用,电场力会改变粒子的速度大小,而洛伦兹力只能改变速度的方向．由于所受力及初始条件的不同,带电粒子在电磁场中形成不同的图形．这些图形具有和谐、对称、统一的美,同时图形也反映了有关带电粒子在电磁场中运动时的不同特性．研究这些图形,可以直观地得到解题思路和方法,给人以美的享受、美的启迪,能使学生体会到物理学的美．现以例题形式解析在电磁场中几种常见的图形．