原创《用分解运动巧解带电粒子在复合场中运动》：这篇带电粒子论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：带电粒子在电磁场中的运动一般比较复杂,高中阶段能够定量处理的一般仅限于匀速直线运动和匀速圆周运动.其中,以和磁场垂直的速度进入匀强磁场做匀速圆周运动最为常见,圆周运动的半径R等于.而处理曲线运动,基本方法是分解运动.以下就要借此方法,合理地分解运动,巧妙处理带电粒子在电磁场中复杂的曲线运动.
关键词：分解运动；轨迹；曲率半径
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）4-0045-4
1 带电粒子在磁场中运动
若初速度方向和磁场方向斜交,如图1所示,可以把v分解为和B垂直分量v⊥及和B平行分量v//.
v⊥等于vsinθ,v//等于vcosθ.
v⊥使带电粒子受洛伦兹力的作用,在垂直于B的平面上做匀速圆周运动,半径R和周期T分别为R等于,T等于.
v//使粒子平行于B的方向上做匀速直线运动,两个运动合成为等距螺旋线,螺距h等于 v//T.若以出发点为坐标原点O,B方向为z轴,圆周运动平面为xOy平面,圆周运动的角速度ω等于Bq/m,其轨迹方程为：
应用此结论可以求解一般等距螺旋运动的曲率半径.设轨道圆周运动半径为R,圆周运动周期为T,螺距为h,如图2所示.
如图3所示,若磁场方向沿y轴正方向,速度方向和xOz平面夹角为θ,仍可将速度分解,仍然以v//沿y轴匀速运动,以v⊥做匀速圆周运动,轨迹仍为等距螺旋线.
2 带电粒子在复合场中的运动
关于带电粒子在速度选择器中的运动规律,可总结为：
如图4,若电场强度为E,磁场强度为B,带电粒子的质量为m,电荷量为q,进入磁场时的速度为v,方向水平向右.
当速度v等于时,向上的洛伦兹力和向下的电场力平衡,带电粒子做匀速直线运动,轨迹为Ⅰ.
当速度v<时,向上的洛伦兹力小于向下的电场力,带电粒子向下偏转,轨迹为Ⅱ.
当速度v>时,向上的洛伦兹力大于向下的电场力,带电粒子向上偏转,轨迹为Ⅲ.
下面来讨论轨迹Ⅱ、Ⅲ.借助轨迹Ⅰ的特点,可以把初速度v分解为v1和v2,其中,v1等于,v2等于v-v1,v1方向和v方向相同,其产生的洛伦兹力和电场力平衡,粒子以v1做匀速直线运动.同时,以v2为线速度在同一平面内做匀速圆周运动,粒子实际运动是由两个分运动合成,其轨迹是一个旋轮线.粒子运动具有周期性,竖直方向一个周期后回到原来的位置,粒子离开初速度方向垂直距离最大值d等于2R等于2.
①若初速度v<,则速度可以分解如图5所示, v1=方向水平向右；v2=v1-v,方向水平向左.粒子的轨迹为图5中的实曲线部分,最低点的速度方向水平向右,大小v1+v2.
当v1 2008年江苏卷第14题.在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放,小球的运动曲线如图9所示.已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g.求：（1）小球运动到任意位置P（x,y）处的速率v；（2）小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym.（3）当在上述磁场中加一竖直向上场强为E（E>）的匀强电场时,小球从O静止释放后获得的最大速率 vm. 其中,小球受到的重力充当原来的电场力,小球的出发点即为上述v1等于v2情况的最高点.所以,可以假设小球出发时,存在两个大小相等、方向相反的速度,速度大小均为.其中,曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,即为此种情况的结论,其运动规律就和v1等于v2情况相同了. 若初速度的方向和水平方向成θ,如图10所示.可以将速度v分解为v1和v2,其中由v1产生的安培力仍和电场力平衡,以v2为线速度做匀速圆周运动.若初速度的方向和纸面不共面,同样可以将速度分解为v1和v2,其中v1产生的洛伦兹力仍和电场力平衡,在此方向做匀速直线运动,而v2使粒子做等距的螺旋运动,粒子同时参和了这两个运动. 通过上述问题的探讨,告诉我们应该要善于利用已有知识来处理新的问题,既巩固和强化已有知识的体系,又加深对新知识的理解和应用,真正做到学以致用. （栏目编辑 陈 洁） 带电粒子论文参考资料： 结论：用分解运动巧解带电粒子在复合场中运动为关于对不知道怎么写带电粒子论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文标准粒子论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
