1、1. 带电体在叠加场中无约束情况下的运动情况分类带电体在叠加场中无约束情况下的运动情况分类(1)磁场力、重力并存)磁场力、重力并存若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动匀速直线运动。若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线曲线运动,运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒,由此可求解问题。因洛伦兹力不做功,故机械能守恒,由此可求解问题。(2)电场力、磁场力、重力)电场力、磁场力、重力 若若三力平衡三力平衡,一定做,一定做匀速直线运动匀速直线运动。 若若重力与电场力平衡重力与电场力平衡,一定做,一定做匀速圆周运动(
2、匀速圆周运动(垂直射入垂直射入磁场磁场)。 若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的曲线曲线运动,运动,因洛伦兹力不做功,可用能量守恒或动能定理求解问题。因洛伦兹力不做功,可用能量守恒或动能定理求解问题。1. 带电体在叠加场中无约束情况下的运动情况分类带电体在叠加场中无约束情况下的运动情况分类(3)电荷在叠加场(重力场、电场、磁场同时存在)中的运动电荷在叠加场(重力场、电场、磁场同时存在)中的运动一般有两种情况:一般有两种情况:(1)直线运动直线运动:如果电荷在叠加场中做直线运动,一定是做匀速:如果电荷在叠加场中做直线运动,一定是做匀速直线运动,合力
3、为零直线运动,合力为零(2)圆周运动圆周运动:如果电荷在叠加场中做圆周运动,一定是匀速圆:如果电荷在叠加场中做圆周运动,一定是匀速圆周运动,重力和电场力的合力为零,洛伦兹力提供向心力周运动,重力和电场力的合力为零,洛伦兹力提供向心力1. 带电体在叠加场中无约束情况下的运动情况分类带电体在叠加场中无约束情况下的运动情况分类 2. 带电体在叠加场中有约束情况下的运动带电体在叠加场中有约束情况下的运动 带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下,除受场力外,还受弹力、摩道等约束的情况下,除受场力外,还受弹力、摩擦力作用,常见的运动形式有擦力作用,常见
4、的运动形式有直线运动直线运动和和圆周圆周运动运动,此时解题要通过受力分析明确变力、恒力,此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况,并注意洛伦兹力不做功的特点,运用做功情况,并注意洛伦兹力不做功的特点,运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果。结果。 例例. 如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与与纸面平行纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,磁场方向垂直于纸面向里。三个带正电的微粒三个带正电的微粒a、b、c电荷电荷量相等,质量分别为量相等,质量分别为ma、mb、m
5、c。已知在该区域内,已知在该区域内,a在纸面内做匀速在纸面内做匀速圆周运动,圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线在纸面内向左做匀速直线运动运动。下列选项正确的是下列选项正确的是( )AmambmcBmbmamcCmcmambDmcmbmaB随堂练习例:例:空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场, ,电场电场强度为强度为 , ,磁感应强度为磁感应强度为B=1T,B=1T,方向如图所示方向如图所示. .有一有一个质量个质量m=2m=21010-6-6 kg kg、带电荷量、带电荷量q=+2q=
6、+21010-6-6 C C的粒子在空间做的粒子在空间做直线运动直线运动, ,试求其速度的大小和方向?(试求其速度的大小和方向?(g=10m/s2g=10m/s2). .随堂练习CNE/310例:一带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动,求:(1)该带电微粒的电性?(2)该带电微粒的旋转方向?(3)若已知圆的半径为r,电场强度的大小为E,磁感应强度的大小为B,重力加速度为g,则线速度为多少?随堂练习例:如图,足够长的绝缘竖直杆处于正交的匀强电磁场中,电场方向水平向左、场强大小为E,磁场方向水平向里,磁感应强度大小为B。一质量为m,电荷量为-q(q0)的小圆环套在杆上(环内径略大于杆的直径)无初速下滑。若重力加速度大小为g,圆环与杆之间的动摩擦因数为 ( qEmg),圆环电荷量不变,则能反映圆环下滑过程中速度v随时间t变化关系的图象是( ) 随堂练习DABCD无约束情况下的运动无约束情况下的运动有约束情况下的运动有约束情况下的运动小 结