知识网络
测试点预测
带电粒子在电场、磁场（或电场、磁场和引力场的复合场）中的运动是高中物理的重点内容。 此类问题对学生的空间想象力、分析综合能力以及运用数学知识处理物理问题有很大的影响。 能力要求较高，是检验考生多种能力的绝佳载体。 因此，成为高考中的热门话题。 已经实行多年的理科综合能力考试，也是年年考高中物理带电体，而且分数都比较高。 从试题难度来看，大部分都是中难度、困难题，特别是如果有计算题，肯定是一道较难的综合题。 测试问题可能基于科学技术中的具体问题。 从实际问题中获取和处理信息，将实际问题转化为物理问题，提高分析和解决实际问题的能力是教学的重点。 计算题往往成为试卷的压轴戏。
要点总结
1. 带电粒子在电场中的运动，与重力无关
1.带电粒子在电场中加速
1.带电粒子在均匀电场中的偏转
2. 带电粒子在磁场中的运动与重力无关
1、匀速直线运动：如果带电粒子的速度方向与均匀磁场方向平行，则粒子将做匀速直线运动。
2.匀速圆周运动：如果带电粒子的速度方向垂直于均匀磁场的方向，则粒子将做匀速圆周运动。
3． 关于带电粒子在均匀磁场中的匀速圆周运动问题，应注意以下几点。
(1) 粒子圆轨迹中心的确定
① 如果质点做圆周运动的两个具体位置和经过某一位置时的速度方向已知，则可以在已知速度方向的位置画出速度的垂线，中垂线连接两个位置可以同时绘制。 两条垂直线的交点就是圆轨迹的中心，如图4-2所示。
②如果已知作圆周运动的质点经过两个特定位置的速度方向，则可以分别在这两个位置画出两个速度的垂直线。 两条垂直线的交点就是圆轨迹的中心，如图4-3所示。 ．
③如果已知圆周运动质点经过某一位置的速度方向和圆周轨迹的半径R，则可以在该位置画出速度的垂直线，垂直线上距离R处的点从该位置开始就是圆形轨迹的中心。 （利用左手定则判断圆心在已知位置的哪一侧），如图4-4所示。
(4) 圆周运动对称性定律
(5) 带电粒子在有限磁场中运动的极值问题
刚好穿过磁场边界的条件通常是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。
3 带电粒子在复合场中的运动
1、高中涉及的复合场有四种组合形式，即：①电场与磁场的复合场； ②磁场与引力场的复合场； ③电场与引力场的复合场； ④电场、磁场和引力场的复合场。
2、复合场中带电粒子的运动特性取决于带电粒子的净外力和初速度。 因此，应结合带电粒子的运动和受力条件进行分析。 当复合场中带电粒子所受的净外力为零时，带电粒子以匀速直线运动（如速度选择器）； 当带电粒子受到的重力和电场力大小相等且方向相反时，在洛伦兹力和向心力的作用下，带电粒子在垂直磁场平面内做匀速圆周运动； 当带电粒子所受的净外力为变力且与初速度方向不成一直线时，粒子作非均匀曲线运动。 轨迹也发生不规则变化。 因此，要确定粒子的运动，需要明确有多少个场，粒子受到多少个力，是否可以忽略重力。
3．带电粒子所受的三种场力的特点
(1)洛伦兹力的大小与速度方向与磁场方向之间的角度有关。 当带电粒子的速度方向与磁场方向平行时，f=0； 当带电粒子的速度方向垂直于磁场方向时，f = qvB。 当洛伦兹力的方向垂直于由速度v和磁感应强度B确定的平面时，无论带电粒子做什么运动，洛伦兹力都不起作用。
(2)电场力的大小为qE，其方向与电场强度E的方向和带电粒子所带电荷的性质有关。 电场力所做的功与路径无关。 它的值不仅与带电粒子的电荷有关，还与其起始位置和终止位置之间的电势差有关。
(3)重力大小为mg，方向垂直向下。 重力功与路径无关。 它的值不仅与带电粒子的质量有关，还与其起始位置和结束位置的高度差有关。
注：①微观粒子（如电子、质子、离子）一般不计重力； ②带电球、液滴、金属块等实际物体无特殊说明时，应考虑其重力； ③对于未知的、有疑问的、问题中没有明确解释的带电粒子，是否考虑其引力，应根据问题中给出的物理过程和隐含条件的详细分析，然后做出现实的决定。
4．复合场中带电粒子运动的解析方法
(1) 当带电粒子在复合场中匀速运动时，应根据平衡条件求解方程组。
(2)当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，常采用牛顿第二定律和平衡条件同时求解问题。
(3)当带电粒子在复合场中作非均匀曲线运动时，应采用动能定理或动量守恒定律来解决。
注：如果涉及两个带电粒子的碰撞问题，则必须根据动量守恒定律建立方程高中物理带电体，然后与其他方程一起求解。
由于复合场中带电粒子的受力条件复杂且运动条件多变，常常会出现严重的问题。 这种情况下，就应该以标题中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词作为切入点。 发现隐藏条件，根据临界条件列出辅助方程，然后与其他方程联合求解。
热点、重点、难点
1. 基于带电粒子运动轨迹的分析推理
图4-8
图4-8
●例1 如图4-8所示，MN是正点电荷产生的电场中的电场线。 带负电粒子（不考虑重力）从a到b穿过这条电场线的轨迹如图中的虚线所示。 下列结论正确的是（ ）
A.带电粒子从a到b时，动能逐渐减小。
B．正点电荷必须位于M点的左边
C.带电粒子在a点的电势能大于b点的电势能
D．带电粒子在a点的加速度大于b点的加速度
【分析】根据曲线运动物体的受力特性可知，带负电粒子所受的电场力指向曲线内侧，故电场线MN的方向为N→M ，且正点电荷位于N的右侧。选项B是错误的； 从a点和b点的位置关系可知，b点距离场源电荷较近，因此带电粒子在a点受到的库仑力小于在b点受到的库仑力。 b点质点加速度较大，选项D不正确； 给定上述电场力的方向可知，带电粒子从a运动到b时，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故选项A不正确，C正确。
[答案]C
【点评】该题除了以高考常见计算题的形式出现外，有时也会以选择题的形式出现。 它通过非均匀电场中带电粒子的轨迹（仅受电场力影响）来分析电场力。 和能量的特征是一个重要的题型。 分析此类题时，应注意以下三点：
2、带电粒子在电场中的加速和偏转
图4-9
★类似延伸1 如图4-10A所示，在真空中，在半径为R的圆形区域内存在均匀磁场，磁场方向垂直于纸张并向外。 磁场右侧有一对平行金属板M、N。 两块板之间的距离为R，板的长度为2R。 极板之间的中心线O1O2与磁场中心O在同一直线上。 一个带正电荷的粒子，电荷为q，质量为m，从圆周上的a点沿垂直于半径OO1并指向中心O的方向以速度v0进入磁场。当它从O1点水平飞出磁场时，圆周上，对M板和N板施加如图4-10B所示的电压，最后粒子以与N板平行的速度从N板边缘飞出。 （忽略颗粒上的重力，直接相对的两块板之间存在均匀电场，不考虑边缘电场）
【点评】带电粒子在均匀电场中的偏转运动是准平面投影运动。 解决此类问题的关键是将运动分解为两个简单的线性运动。 问题中沿电场方向的部分运动就是“力周期性变的加速运动”。
3、带电粒子在有界磁场中的运动（仅受洛伦兹力影响）
●例3 如图4-11A所示，空间中存在均匀电场和均匀磁场。 电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面（纸面）向外。 电场和磁场都可以随意添加。 打开或关闭时，重新施加的电场或磁场与移除之前相同。 带正电的粒子以平行于 x 轴的一定速度从点 P(0,h) 入射。 此时，如果只有磁场，粒子会做半径为R0的圆周运动； 如果同时存在电场和磁场，粒子将沿直线运动。 现在仅添加电场。 当粒子从P点移动到x=R0平面（图中虚线所示）时，电场立即消失，磁场增加。 粒子继续移动，其轨迹与 x 轴相交于 M 点，与重力无关。 求：
图4-11A
今天我想和同学们分享这个。 我和清北优等生组建了一个团队，专门帮助那些正在努力但不知道如何开始的学弟学妹们。 我们将深入研究如何应对高中高考问题。 ，只要掌握各科的解题技巧即可。 你可以获得高分并轻松反击。 每天学姐都会给大家分享高中、高考各科的知识点和答题技巧。 如果您觉得对您有帮助，一定要关注哦！
组织起来并不容易。 路过别忘了关注和点赞哦！