高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動知識點
帶電粒子在物理學(xué)中是指帶有電荷的微粒。它可以是次原子粒子,也可以是離子。下面是小編給大家?guī)淼母咧形锢韺W(xué)考帶電粒子在復(fù)合場中的運動知識點,希望對你有幫助。
高中物理帶電粒子在復(fù)合場中的運動知識點
一、帶點粒子在復(fù)合場中的運動本質(zhì)是力學(xué)問題
1、帶電粒子在電場、磁場和重力場等共存的復(fù)合場中的運動,其受力情況和運動圖景都比較復(fù)雜,但其本質(zhì)是力學(xué)問題,應(yīng)按力學(xué)的基本思路,運用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問題。
2、分析帶電粒子在復(fù)合場中的受力時,要注意各力的特點。如帶電粒子無論運動與否,在重力場中所受重力及在勻強電場中所受的電場力均為恒力,它們的 做功只與始末位置在重力場中的高度差或在電場中的電勢差有關(guān),而與運動路徑無關(guān)。而帶電粒子在磁場中只有運動 (且速度不與磁場平行)時才會受到洛侖茲 力,力的大小隨速度大小而變,方向始終與速度垂直,故洛侖茲力對運動電荷不做功.
二、帶電微粒在重力、電場力、磁場力共同作用下的運動(電場、磁場均為勻強場)
1、帶電微粒在三個場共同作用下做勻速圓周運動:必然是電場力和重力平衡,而洛倫茲力充當(dāng)向心力.
2、帶電微粒在三個場共同作用下做直線運動:重力和電場力是恒力,它們的合力也是恒力。
當(dāng)帶電微粒的速度平行于磁場時,不受洛倫茲力,因此可能做勻速運動也可能做勻變速運動;
當(dāng)帶電微粒的速度垂直于磁場時,一定做勻速運動。
3、與力學(xué)緊密結(jié)合的綜合題,要認真分析受力情況和運動情況(包括速度和加速度)。必要時加以討論。
三、帶電粒子在重力場、勻強電場、勻強磁場的復(fù)合場中的運動的基本模型有:
1、勻速直線運動。自由的帶點粒子在復(fù)合場中作的直線運動通常都是勻速直線運動,除非粒子沿磁場方向飛入不受洛侖茲力作用。因為重力、電場力均為恒力,若兩者的合力不能與洛侖茲力平衡,則帶點粒子速度的大小和方向?qū)淖?,不能維持直線運動了。
2、勻速圓周運動。自由的帶電粒子在復(fù)合場中作勻速圓周運動時,必定滿足電場力和重力平衡,則當(dāng)粒子速度方向與磁場方向垂直時,洛侖茲力提供向心力,使帶電粒子作勻速圓周運動。
3、較復(fù)雜的曲線運動。在復(fù)合場中,若帶電粒子所受合外力不斷變化且與粒子速度不在一直線上時,帶電粒子作非勻變速曲線運動。此類問題,通常用能量 觀點分析解決,帶電粒子在復(fù)合場中若有軌道約束,或勻強電場或勻速磁場隨時間發(fā)生周期性變化等原因,使粒子的運動更復(fù)雜,則應(yīng)視具體情況進行分析。
正確分析帶電粒子在復(fù)合場中的受力并判斷其運動的性質(zhì)及軌跡是解題的關(guān)鍵,在分析其受力及描述其軌跡時,要有較強的空間想象能力并善于把空間圖形轉(zhuǎn)化為最佳平面視圖。當(dāng)帶電粒子在電磁場中作多過程運動時,關(guān)鍵是掌握基本運動的特點和尋找過程的邊界條件。
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