1、第6讲 电磁场中的空间立体问题和摆线问题 听课手册角度角度1 1 空间立体问题空间立体问题角度角度2 2 摆线问题摆线问题跟踪训练跟踪训练备用习题备用习题角角 度度 1角度1 空间立体问题1.粒子在三维空间中运动，求解的基本方法是先转化为平面问题，再加以合成.(1)情况1：粒子运动从全过程来看是立体问题，分阶段来看是平面运动.(2)情况2：粒子在三维空间中运动，可以沿一定方向把运动投影到平面内进行处理.角角 度度 12.带电粒子在磁场中做平面运动，运动涉及三个方向：磁场方向、粒子的运动方向和粒子的受力方向，这三个方向构成立体结构，处理这类问题时，有时需要先选择一个平面对粒子受力分析，再选择另一
2、个平面对粒子进行运动分析，画立体示意图和平面示意图是解决问题的关键.角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 1角角 度度 2角度2 摆线问题当空间存在正交的匀强磁场与匀强电场(或重力场)时，若带电粒子以初速度为零或者垂直于磁场方向的初速度进入这一空间，则会在垂直于磁场方向的平面内做“摆线”运动，这一“摆线”是由一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹.一般用“配速法”进行分析，即将初速度分解成
3、两个分速度，其中一个分速度可以满足在对应的洛伦兹力的分力与电场力(或重力)平衡，带电粒子以此分速度做匀速直线运动，同时以另一个分速度仅在磁场作用下做匀速圆周运动.由于做匀速圆周运动的分速度大小不角角 度度 2变但方向周期性变化，做匀速直线运动的分速度大小和方向都不变，这两个分运动在一个平面内，所以带电粒子运动时的合速度在周期性变化，表现出来就是“摆线”.角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2角角 度度 2 备备 用用 习习 题题1.某科研小组在如图坐标系中研究质量为m、电荷量为q
4、的带正电小球在复合场中的运动情况,重力加速度为g,请解答以下问题:备备 用用 习习 题题 备备 用用 习习 题题 备备 用用 习习 题题(2)如图乙,若在坐标原点O固定一正点电荷,沿z轴加匀强磁场,小球恰好能以z轴上O1(0,0,a)点为圆心做匀速圆周运动其轨迹平面与xOy平面平行,角速度为,运动方向如图中箭头所示求磁感应强度大小B1并说明其方向;备备 用用 习习 题题 备备 用用 习习 题题 备备 用用 习习 题题 备备 用用 习习 题题 备备 用用 习习 题题(1)夹角;备备 用用 习习 题题(2)粒子在电场中的运动时间与在磁场中的运动时间之比;备备 用用 习习 题题 备备 用用 习习 题题(3)若粒子以相同的初速度自O点射入匀强电场,粒子离开匀强磁场时的位置坐标.跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练跟跟 踪踪 训训 练练
