2020版高考物理大一轮复习第九章磁场专题强化二带电粒子在复合场中运动的实例分析学案

专题强化二带电粒子在复合场中运动的实例分析
一、带电粒子在复合场中的运动
．复合场的分类
()叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．
()组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠，或相邻或在同一区域电场、磁场交替出现．
．带电粒子在复合场中的运动分类
()静止或匀速直线运动
当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动．
()匀速圆周运动
当带电粒子所受的重力与电场力大小相等、方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动．
()较复杂的曲线运动
当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线．
()分阶段运动
带电粒子可能依次通过几个情况不同的复合场区域，其运动情况随区域发生变化．
二、电场与磁场的组合应用实例
装置原理图规律
质谱仪
带电粒子由静止被加速电场加速＝，在磁场中做匀速圆周运动＝，则比荷＝
回旋加速器
交变电流的周期和带电粒子做圆周运动的周期相同，带电粒子在圆周运动过程中每次经过形盒(半径为)缝隙都会被加速．由＝得＝，＝
三、电场与磁场的叠加应用实例
装置原理图规律
速度选择器
若＝，即＝，带电粒子做匀速直线运动
电磁流量计
＝，所以＝，所以流量＝＝π()＝
霍尔元件
当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差
命题点一质谱仪的原理和分析
．作用
测量带电粒子质量和分离同位素的仪器．．原理(如图所示)。