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第八章 恒定电流
1.纵观近几年高考，涉及磁场知识点的题目年年都有，考查与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动次数最多，极易成为试卷的压轴题.其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题．磁感应强度、磁感线、安培力、洛伦兹力的理解及安培定则和左手定则的运用，一般以选择题的形式出现．
2.本章知识常与电场、恒定电流以及电磁感应、交变电流等章节知识联系综合考查，是高考的热点．
3.本章知识与生产、生活、现代科技等联系密切，如质谱仪、回旋加速器、粒子速度选择器、等离子体发电机、电磁流量计等高科技仪器的理解及应用相联系，在复习中应做到有的放矢.
1.能分析计算带电粒子在复合场中的运动.
2.能够解决速度选择器、磁流体发电机、质谱仪等磁场的实际应用问题
一、复合场 1． 复合场的分类
(1)叠加场：电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存．
(2)组合场：电场与磁场各位于一定的区域内，并不重叠或相邻或在同一区域，电场、磁场交替出现． 2． 三种场的比较 力的特点 大小：G＝mg 方向：竖直向下 大小：F＝qE 功和能的特点 重力做功与路径无关 重力做功改变物体的重力势能 电场力做功与路径无关 重力场 静电场 - 1 -
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方向：a.正电荷受力方向与场强方向相同 W＝qU b.负电荷受力方向与场强方向相反 磁场 洛伦兹力F＝qvB 方向可用左手定则判断 电场力做功改变电势能 洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能 二、带电粒子在复合场中的运动形式 1． 静止或匀速直线运动
当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或做匀速直线运动． 2． 匀速圆周运动
当带电粒子所受的重力与电场力大小相等，方向相反时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动． 3． 较复杂的曲线运动
当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，且与初速度方向不在同一直线上，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线． 4． 分阶段运动
带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域，其运动情况随区域发生变化，其运动过程由几种不同的运动阶段组成．
考点一 带电粒子在叠加场中的运动
1． 带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类 (1)磁场力、重力并存
①若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．
②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒，由此可求解问题．
(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)
①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．
②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用动能定理求解问题．
(3)电场力、磁场力、重力并存 ①若三力平衡，一定做匀速直线运动． ②若重力与电场力平衡，一定做匀速圆周运动．
③若合力不为零且与速度方向不垂直，将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，可用能量
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守恒或动能定理求解问题．
2． 带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动
带电体在复合场中受轻杆、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出结果．
★重点归纳★
1、带电粒子在叠加场中运动的分析方法
2、带电体在叠加场中运动的归类分析 (1)磁场力、重力并存
①若重力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．
②若重力和洛伦兹力不平衡，则带电体将做复杂的曲线运动，因洛伦兹力不做功，故机械能守恒．
(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)
①若电场力和洛伦兹力平衡，则带电体做匀速直线运动．
②若电场力和洛伦兹力不平衡，则带电体做复杂的曲线运动，可用动能定理求解． (3)电场力、磁场力、重力并存
①若三力平衡，带电体做匀速直线运动． ②若重力与电场力平衡，带电体做匀速圆周运动．
③若合力不为零，带电体可能做复杂的曲线运动，可用能量守恒定律或动能定理求解． 3、带电粒子(带电体)在叠加场中运动的分析方法 （1）弄清叠加场的组成． （2）进行受力分析． - 3 -
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（3）确定带电粒子的运动状态，注意运动情况和受力情况的结合． （4）画出粒子运动轨迹，灵活选择不同的运动规律．
①当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时，根据受力平衡列方程求解．
②当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时，应用牛顿定律结合圆周运动规律求解． ③当带电粒子做复杂曲线运动时，一般用动能定理或能量守恒定律求解． ④对于临界问题，注意挖掘隐含条件．
（5）记住三点：能够正确对叠加场中的带电粒子从受力、运动、能量三个方面进行分析 ①受力分析是基础：一般要从受力、运动、功能的角度来分析．这类问题涉及的力的种类多，含重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力等
②运动过程分析是关键：包含的运动种类多，含匀速直线运动、匀变速直线运动、类平抛运动、圆周运动以及其他曲线运动
③根据不同的运动过程及物理模型，选择合适的定理列方程（牛顿运动定律、运动学规律、动能定理、能量守恒定律等）求解．
★典型案例★如图所示，在直角坐标系的第Ⅱ象限中，一边长为L的正方形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xoy平面向里的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合，右边界与y轴重合，在第Ⅰ、Ⅳ象限x
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（1）求带电粒子射入第Ⅱ象限的匀强磁场时的速度大小； （2）求带电粒子从匀强电场区域射出时的位置坐标；
（3）若带电粒子进入x>L区域的匀强磁场时的速度方向与x轴正方向成45角，要使带电粒子能够回到x
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mE2(2?2)B2L2qBL【答案】（1）（2）（L，-）（3）
B'22qB2m- 4 -
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（2）设带电粒子从匀强电场区域射出时的纵坐标为-y，带电粒子从坐标原点O沿x轴正方向射入匀强电场区域做类平抛运动，有：L=vt y?联立解得：y?12at qE=ma 2mE 2qB2mE） 2qB2带电粒子从匀强电场区域射出时的位置坐标为（L，-
【名师点睛】此题是关于带电粒子在电场及磁场中的运动问题；关键是分析粒子在场中的受力情况，搞清运动特点，熟练掌握处理平抛运动及圆周运动的基本方法，并能联系运动草图分析解答.
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专题42带电粒子在复合场中的运动讲2018年高考物理一轮复习讲练测
