2019届高考物理一轮复习 热点题型 专题3.4 带电粒子在叠加场中的运动问题学案

专题3.4 带电粒子在叠加场中的运动问题 叠加场是指在同一空间区域中重力场、电场、磁场有两种场或三种场同时存在的情况。常见的叠加场有：电场与重力场的叠加，磁场与电场的叠加，磁场、电场、重力场的叠加等。

专题3.4 带电粒子在叠加场中的运动问题 叠加场是指在同一空间区域中重力场、电场、磁场有两种场或三种场同时存在的情况。常 见的叠加场有：电场与重力场的叠加，磁场与电场的叠加，磁场、电场、重力场的叠加等。 带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及其初始运动状态，因此应 把带电粒子的初始运动情况和受力情况结合起来进行分析。 (1)当带电粒子在复合场中所受的合外力为零时，粒子将保持静止或做匀速直线运动。 (2)当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做匀变速直线运动。 (3)当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动。 (4)当带电粒子所受合外力的大小、方向都不断变化时，粒子将做变速运动。 题型1 带电体在叠加场中有约束情况下的运动 带电体在叠加场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下，常见的运动形式有直线运动 和圆周运动，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，运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求解． 类型一：如果粒子在复合场中受轨道、支撑面、轻绳或轻杆等有形的约束时，可做变速直线 运动。解题时只要从受力分析入手，明确变力、恒力及做功等情况，就可用动能定理、牛顿 运动定律、运动学相关知识进行求解。 类型二：若带电粒子运动的空间存在轨道、支撑面、轻绳、轻杆等有形的约束时，带电粒子 在复合场中做匀变速圆周运动，一般应用牛顿运动定律和动能定理求解。 mq 【典例1】如图，一个质量为、带电量为+的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上 Bv 滑动，细杆处于磁感应强度为的匀强磁场中。现给圆环一个水平向右的初速度，在以后 0 的运动中下列说法正确的是（ ） A．圆环可能做匀减速运动 B．圆环不可能做匀速直线运动 C．圆环克服摩擦力所做的功一定为 D．圆环克服摩擦力所做的功可能为 【答案】 D 【解析】：当qvB＜mg时，圆环做减速运动到静止，速度在减小，洛伦兹力减小，杆的支 0 持力和摩擦力都发生变化，所以不可能做匀减速运动，故A错误