高二物理复合场习题一、知识梳理:2、带电粒子在复合场中得运动情况:1)直线运动:常见得情况有:①洛伦兹力为零(即V与B平行),重力与电场力平衡时,做匀速直线运动;合外力恒定时做匀变速直线运动。②洛伦兹力与V垂直,且与重力与电场力得合力(或其中得一个力)平衡,做匀速直线运动。2)圆周运动:当带电粒子所受到合外力充当向心力时,带电粒子做匀速圆周运动。此时一般情况下就是重力恰好与电场力平衡,洛伦兹力充当向心力。3)一般得曲线运动:当带电粒子所受得合力在大小、方向均不断变化时,则粒子将做非匀变速曲线运动。3、注意得问题:1)磁偏转与电偏转得区别:解题中可能存在磁或电得单独偏转,也可能就是磁电引起得综合偏转。2)有形约束运动与无形约束运动得区别:注意带电粒子运动得空间就是否存在轨道、平面、轻绳或轻杆等有形得约束而做一种受迫得运动。还就是只受到复合场得无形作用,在有界或无界得空间做一种自由得运动。3)场力做功得不同特点:重力与电场力会对带电粒子做功且与其运动路径无关,只与初、末位置有关。而洛伦兹力对带电粒子永不做功。粒子得动能、重力势能与电势能都会发生相应得变化,所以从能量得角度来研究粒子得运动就是解题得重要思路！二、方法点拔:【正确解答】粒子在磁场中得运动为匀速圆周运动,在电场中得运动为匀变速直线运动。画出粒子运动得过程草图10-19。根据这张图可知粒子在磁场中运动半个周期后第一次通过x轴进入电场,做匀减速运动至速度为零,再反方向做匀加速直线运动,以原来得速度大小反方向进入磁场。这就就是第二次进入磁场,接着粒子在磁场中做圆周运动,半个周期后第三次通过x轴。Bqv=mv2／R在电场中:粒子在电场中每一次得位移就是l第3次到达x轴时,粒子运动得总路程为一个圆周与两个位移得长度之与。例2:设空间存在竖直向下得匀强电场与垂直纸面向里得匀强磁场,如图所示,已知一离子在电场力与洛仑兹力得作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点就是运动得最低点,忽略重力,以下说法正确得就是:[]【正确解答】(1)平行板间电场方向向下,离子由A点静止释放后在电场力得作用下就是向下运动,可见电场力一定向下,所以离子必带正电荷,选A。(2)离子具有速度后,它就在向下得电场力F及总与速度心垂直并不断改变方向得洛仑兹力f作用下沿ACB曲线运动,因洛仑兹力不做功,电场力做功等于动能得变化,而离子到达B点时得速度为零,所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零。这说明离子在电场中得B点与A点得电势能相等,即B点与A点位于同一高度,选B。(3)因C点为轨道最低点,离子从A运动到C电场力做功最多,C点具有得动能最多,所以离子在C点速度最大,选C。(4)只要将离子在B点得状态与A点进行比较,就可以发现它们得状态(速度为零,电势能相等)相同,如果右侧仍有同样得电场与磁场得叠加区域,离子就将在B之右侧重现前面得曲线运动,因此,离子就是不可能沿原曲线返回A点得。故选A,B,C为正确答案。【小结】初速度与加速度决定物体得运动情况。在力学部分绝大部分得习题所涉及得外力就是恒力。加速度大小方向都不变。只要判断初始时刻加速度与初速度得关系,就可以判断物体以后得运动。本题中由于洛仑兹力得方向总垂直于速度方向,使得洛仑兹力与电场力得矢量与总在变化。所以只做一次分析就武断地下结论,必然会把原来力学中得结论照搬到这里,出现生搬硬套得错误。例3:如图为方向相互垂直得匀强电场与匀强磁场区域。电场强度为E,磁感强度为B,复合场得水平宽度为d,竖直方向足够长。现有一束电量为+q、质量为m初速度各不相同得粒子沿电场方向进入场区,求能逸出场区得粒子得动能增量ΔEk为多少？【正确解答】由于带电粒子在磁场中受到洛仑兹力就是与粒子运动方向垂直得。它只能使速度方向发生变。粒子速度越大,方向变化越快。因此当一束初速度不同、电量为+q、质量为m得带电粒子射入电场中,将发生不同程度得偏转。有些粒子虽发生偏转,但仍能从入射界面得对面逸出场区(同错解答案);有些粒子将留在场区内运动;有些粒子将折回入射面并从入射面逸出场区。由于洛仑兹力不会使粒子速度大小发生变化,故逸出场区得粒子得动能增量等于电场力功。对于那些折回入射面得粒子电场力功为零,其动能不变,动能增量ΔEk=0。【小结】本题考查带电粒子在磁场中得运动与能量变化。这道题计算量很小,要求对动能定理、电场力、磁场力等基本概念、基本规律有比较深入得理解,而且能够与题目所给得带电粒子得运动相结合才能求得解答。在结合题意分析时,特别要注意对关键词语得分析。本题中:“逸出场区”得准确含义就是从任何一个边界逸出场区均可。2、有形约束得受迫运动问题:例4:如图所示,空中有水平向右得匀强电场与垂直于