2027届高三物理一轮复习课件第11章 微点进阶6 配速法解决带电粒子在叠加场中的运动

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配速法:若带电粒子在磁场中所受合力不为零,则粒子的速度会改变,洛伦兹力也会随着变化,合力也会跟着变化,则粒子做一般曲线运动,运动分析比较麻烦,此时,我们可以把初速度分解为两个分速度,使其中一个分速度对应的洛伦兹力与重力(或静电力,或重力和静电力的合力)平衡,另一个分速度对应的洛伦兹力使粒子做匀速圆周运动,这样一个复杂的曲线运动就可以分解为两个比较常见的运动,这种方法叫配速法。主要有以下2种常见的“配速”方法:(1)初速度v0=0时,根据需要选合适的方向“配速”为等大反向的两个分速度。(2)初速度v0≠0时,根据需要“配速”为与v0同向、反向、一同一反或互成角度的两个分速度。
特别提醒　不管哪种“配速”方法,关键就是让其中一个分速度对应的洛伦兹力平衡其他外力,让另一个分速度对应的洛伦兹力完全提供做圆周运动的向心力。
典题1 [一题多解]如图所示,空间存在竖直向下的匀强电场和水平的匀强磁场(垂直于纸面向里),电场强度大小为E,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在电场中运动,不计粒子所受重力。若该粒子在M点由静止释放,求粒子沿电场方向运动的最大距离ym和运动过程中的最大速率vm。
(1)P、Q两点间的电势差UPQ和匀强电场电场强度E的大小;(2)粒子由P点到A点的时间;(3)粒子在区域Ⅱ及第四象限中运动时,第1次和第5次经过x轴的位置之间的距离s。