2013高考物理 模拟新题精选分类解析（第11期）专题19带电粒子在复合场中的运动

【知识点详解】 1. **带电粒子在复合场中的运动** - 在这个主题中，带电粒子在电场和磁场的共同作用下运动。粒子的运动轨迹取决于电场力和洛伦兹力的平衡。洛伦兹力是由磁场对带电粒子的运动产生的力，方向总是垂直于粒子的速度和磁场的方向。 - 当粒子做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，电场力可能与重力或其它力平衡。 2. **洛伦兹力和向心力** - 洛伦兹力F = q(v × B)，其中q是粒子的电荷，v是粒子的速度，B是磁感应强度。当粒子做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力Fc = mω²r，其中m是粒子的质量，ω是角速度，r是圆的半径。 - 解决此类问题的关键是找到电场和磁场的正确组合，使得粒子能够维持所需的圆周运动。 3. **电场和磁场的计算** - 在题目的例子中，需要通过分析粒子的运动状态来求解电场强度和磁感应强度。例如，如果粒子能做匀速圆周运动，可以使用洛伦兹力等于向心力的关系来解题。对于电场，还需要考虑电场力的方向和大小是否与其它力平衡。 4. **粒子速度和时间的确定** - 粒子的速度和运动时间取决于初始条件，如粒子的起始速度、电场和磁场的强度以及方向。在某些情况下，可能需要考虑粒子与障碍物（如挡板）的碰撞，碰撞后的速度和方向可能改变。 5. **能量守恒和动能定理** - 在没有外力做功或者只有保守力做功的情况下，系统的总能量（动能和势能）保持不变。这可以用来解决粒子从一处到另一处的运动情况，特别是在涉及势能变化（如重力势能）时。 6. **轨道力学和角度分析** - 在粒子运动问题中，经常需要使用三角函数来描述粒子的运动轨迹，特别是当粒子在斜面上运动或在倾斜的电场或磁场中运动时。 7. **匀强电场和磁场的概念** - 匀强电场是指电场强度在空间中处处相同，它的方向和大小可以用一个矢量来描述。匀强磁场则同样指磁场强度在指定区域内均匀，其方向和大小也是固定的。 8. **粒子的加速度和受力分析** - 粒子在复合场中的加速度可以通过牛顿第二定律来计算，即F = ma，其中F是合力，a是加速度。在存在电场和磁场的情况下，粒子受到的总力是电场力和洛伦兹力的矢量和。 9. **粒子在电场和磁场中的运动轨迹** - 粒子在电场中可能做直线加速或减速，而在磁场中只可能做曲线运动，因为洛伦兹力始终垂直于粒子速度。 这些知识点涵盖了高中物理中带电粒子在复合场中运动的基本概念、计算方法和解题策略。在解决这类问题时，理解并应用这些知识点至关重要。