第4节带电粒子在复合场中的运动
【考纲知识梳理】
一、复合场
复合场是指电场、磁场和重力场并存,或其中某两场并存,或其中某两场并存,或分区域存在。
二、带电粒子在复合场中的运动分类
1、当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时,粒子将做匀速直线运动或静止.
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、当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时,粒子将做变加速运动,这类问题一般只能用能量关系处理.
三、带电粒子在复合场中运动的应用实例
1、粒子速度选择器
速度选择器是近代物理学研究中常用的一种实验工具,其功能是为了选择某种速度的带电粒子
(1).结构:
①平行金属板M、N,将M接电源正极,N板接电源负极,M、N间形成匀强电场,设场强为E;
②在两板之间的空间加上垂直纸面向里的匀强磁场,设磁感应强度为B;
③在极板两端加垂直极板的档板,档板中心开孔S1、S2,孔S1、S2水平正对。
(2).原理
工作原理。设一束质量、电性、带电量、速度均不同的粒子束(重力不计),从S1孔垂直磁场和电场方向进入两板间,当带电粒子进入电场和磁场共存空间时,同时受到电场力和洛伦兹力作用