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帶電粒子運(yùn)動的幾個組合模型

◇黑龍江張立輝

帶電粒子在電場中的運(yùn)動是高考中的熱點(diǎn),通常的呈現(xiàn)方式有帶電粒子在電場中加速后:1)以一定速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場; 2)以一定速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動; 3)以一定速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,從偏轉(zhuǎn)電場出來后再垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動．

1在電場中的加速與偏轉(zhuǎn)的組合

帶電粒子沿與電場線平行方向進(jìn)入電場,受到的電場力與運(yùn)動方向在同一直線上,做加(減)速直線運(yùn)動,如果是勻強(qiáng)電場,則做勻加(減)速運(yùn)動．粒子只受電場力作用,動能變化量等于電勢能的變化量．帶電粒子以初速度v沿與電場線垂直方向進(jìn)入電場,受到恒定的與初速度方向成90°角的電場力作用而做勻變速曲線運(yùn)動 (類平拋運(yùn)動),須用運(yùn)動的分解處理．

圖1

(1) 求發(fā)射裝置對粒子做的功;

(2) 電路中的直流電源內(nèi)阻為r,開關(guān)S接“1”位置時,進(jìn)入板間的粒子落在b板上的A點(diǎn),A點(diǎn)與過K孔豎直線的距離為l.此后將開關(guān)S接“2”位置,求阻值為R的電阻中的電流.

2在電場中的加速與在磁場中的偏轉(zhuǎn)的組合

在電場中加速后的帶電粒子垂直射入有界磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn),做勻速圓周運(yùn)動的問題,需利用幾何關(guān)系,根據(jù)邊界條件確定粒子的軌跡、半徑和運(yùn)動時間等．

圖2

(1) 若k=1,求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;

(2) 若2

(作者單位：黑龍江大慶市第一中學(xué) )