带电粒子在电场中运动问题选解

研究带电粒子在电场中的运动,主要有两种方法:(1)是从电场力的性质出发,应用牛顿第二定律求出带电粒子的加速度,再根据带电粒子的初速度和加速度应用运动学公式求出结果;(2)是从电场能的性质出发,应用动能定理求出结果。前者适用于带电粒子在匀强电场中的运动,后者适用范围较广,而且较为方便。带电粒子在电场中的运动,涉及到电场力、电场能与粒子的速度、加速度、位移、动能、电势能等有关问题,内涵丰富且灵活多变。下面通过实例作一选析。     

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。     

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。     

电场“三线”问题求解策略

带电粒子在电场中“三线”指的是运动的轨迹线、电场线和等势线.带电粒子在电场中运动问题是电学部分的重点内容,同时也是难点内容,是历年高考必考内容.这部分问题综合性比较强,涉及到带电粒子的电性问题、受力问题、运动问题、做功问题及能量变化问题等.下面对解决这部分问题的方法做如下总结.1求解策略1)带电粒子的受力特点①重力:a.有些粒子(如电子、质子、α粒子、正负离子等),在电场中运动时均不考虑重力;b.宏观带电体,如液滴、小球、尘埃、颗粒等一般要考虑重力;c.未明确说明“带电粒子”的重力是否考虑时,可用2种方法进行判断:一是比…     

初速为零的带电粒子在正交场中的运动分析

本文所说的正交场是指重力场（或匀强电场）与匀强磁场组成的正交场．在一些复习资料或一些省市自行编制的考题中,经常遇到涉及带电粒子在相互正交的重力场和匀强磁场中的运动问题．我们在这里并不评说这类习题是否超纲,或由此设计的一些练习题是否合理,本文的目的在于向读者展示另一种意义上的运动的分解与合成．１．原命题：在图１所示的坐标系中,ｘ方向是重力场,－ｚ方向是匀强磁场Ｂ,从坐标原点Ｏ静止释放一质量为ｍ,带电量为＋ｑ的带电图１粒子,试讨论该粒子的运动规律．要求解该带电粒子的运动规律,可以从牛顿第二定律写出其…     

例说洛伦兹力极值问题的破解策略

当带电粒子在有界磁场中运动时,由于受磁场空间的制约,粒子运动的轨道半径常常存在着极值或范围,这也是运动速率口或磁感应强度B存在极值的原因．     

洛伦兹力的解题技巧探析

<正>荷兰物理学家洛伦兹首先提出了磁场对运动电荷有作用力的观点,为纪念他,人们称这种力为洛伦兹力。在讨论洛伦兹力问题时,应从大小和方向两方面来考虑。1.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及周期、运动时间的问题解析圆心:当带电粒子处于一个匀强磁场中并做匀速圆周运动时,为带电粒子提供向心力的一般是洛伦兹力。虽然粒子的运动方向时刻在变化,但洛伦兹力时刻指向圆心。只     

带电粒子在正交的电、磁场中的摆线运动

带电粒子在正交的电、磁场中的运动是力电综合问题,是高考与竞赛的热点和难点．相关的习题很多,但有些流传很广的习题或其解答却是错误的．下面与大家探讨一下带电粒子在正交的电、磁场中的运动规律。     

带电粒子在正交的电、磁场中运动问题的探讨

带电粒子在正交的电、磁场中的运动是力电综合问题,是高考与竞赛的热点和难点,相关的习题很多,但有些流传很广的习题或其解答却是错误的．下面与大家探讨一下带电粒子在正交的电、磁场中的运动规律．     

辐射带电粒子在电磁场中的运动方程

带电粒子和电磁场相互作用时,带电粒子激发电磁场的同时电磁场又对粒子有反作用,要求解带电粒子与电磁场系统的动力学问题,必须把两者之间的相互作用同时考虑,才能得出完整的粒子运动方程以及电磁场.在经典电动力学的基础上,讨论了辐射阻尼力影响下非相对论性带电粒子在复合场中的运动,导出了辐射带电粒子的完整地运动方程,模拟了带电粒子对外辐射的电磁能量.     

带电粒子在正交恒定电磁场中的运动轨迹

文章讨论了在宏观、低速条件下,带电粒子在正交恒定电磁场中的3种运动轨迹问题。当带电粒子沿垂直于电磁场方向或者沿电场方向进入电磁场时,粒子作圆心随时间变化的类似旋轮线运动;当带电粒子沿磁场方向进入电磁场时,粒子的运动轨迹是一条空间立体曲线。并用MATLAB软件模拟了以上三种轨迹曲线。     

带电粒子在电场中的运动

带电粒子在电场中的运动问题,实质是力学问题,通常从受力情况,运动情况,和能量的转换情况等入手讨论、研究。对于微观粒子,如质子、电子、离子等,通常可以不计重力,但是对于带电微粒,如带电油滴、灰尘等,一般需要考虑重力。1带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子沿电场线平行的方向进入匀强电场,粒子将做匀加速或匀减速直线运动,在计算有关问题时,可以用运动学公式,但常用的经常有动能定理,即qU=21mv22-21mv21,由此可以看出粒子的末速度只于初、末位置的电势差U有关,而与粒子的运动路径无关。带电粒子沿垂直于电场线的方向进入匀强电场,轨迹…     

巧用"动态圆"处理带电粒子在磁场中的运动问题

处理带电粒子在匀强磁场中的运动问题,一种重要的方法是作图法:作出粒子的运动轨迹,找到它的圆心,再由平面几何的知识列出几何关系的方程。而当粒子在磁场中运动的方向可     

《带电粒子在磁场中的运动 质谱仪》教学设计

"带电粒子在磁场中的运动质谱仪"是全日制普通高级中学教科书《物理》第十五章第五节的内容.教材在处理教学内容时,首先通过实验告诉学生,当带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时,粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动这一结论,从而让学生对带电粒子在磁场中的运动形成完整的直观的印象,然后提出"思考与讨论":粒子的运动轨迹为什么是圆呢?     

带电粒子在匀强磁场中的运动例析

带电粒子在磁场中动运时受到洛伦兹力的大小为f=qvBsinα,α为v与B的夹角.当v∥B时f=0;当v⊥B时f=qvB,由左手定则可知其方向时刻与粒子的速度垂直.当不考虑洛伦兹力以外的其他力时,粒子在匀强磁场中的可能运动为:     

带电粒子在匀强磁场中的运动例析

带电粒子在磁场中动运时受到洛伦兹力的大小为f=qυBsina,a为υ与B的夹角．当υ∥B时f=0;当υ⊥B时f=qυB,由左手定则可知其方向时刻与粒子的速度垂直．当不考虑洛伦兹力以外的其他力时,粒子在匀强磁场中的可能运动为：     

带电粒子在复合场中的几种运动形式

所谓复合场是指电场、磁场和重力场并存的场,在复合场中,带电粒子究竟如何运动由其受力情况所决定。由于粒子在复合场中受力情况的不同,常见带电粒子有以下三种运动形式。一、所受合外力为零—匀速直线运动或静止状态。     

带电粒子在磁场中完美对称的运动

带电粒子在磁场中的运动，体现了物理学的对称美与运动美，在满足一定条件下，可让粒子产生完美对称的运动轨迹。解决此类问题的关键在于分析粒子的受力情况，确定粒子的运动轨迹。如果学生能从物理学中的对称美来理解，解题时会产生事半功倍的效果。笔整理相关的习题，让学生建立物理学对称美的观念。     

对一道题解的商榷

题：在场强为 BO的匀强磁场中，质量为 m、带电量为 q的粒子以 vO的速率做匀速圆周运动，其轨道半径为 RO。若磁场突然增强，带电粒子的速率及轨道半径将如何变化 ?　　原解：如图一所示，因为带电粒子在磁场中运动时，洛仑兹力对电荷不做功，所以在磁场增强时，虽洛仑兹力变大，但其对粒子没做功，则粒子的动能不变，因此粒子的运动速率不变。又由轨道半径公式 R=知，式中 m、 q、 v不变，则 B增大时粒子的轨道半径将减小。 　　结论： B增大时， v不变， R减小。　　我认为此结论欠妥。理由是：当磁感应强度 B增强时，在带电粒子运动…     

带电粒子在复合场中的运动考点探猜

带电粒子在复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,因而这部分习题最能考查学生分析问题的能力．解决这类问题与解决力学问题方法类似,不同之处是多了电场力和洛仑兹力,因此带电粒子在复合场中的运动问题除了利用力学三大观点（动力学观点、能量观点、动量观点）来分析外,还要...