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带电粒子在复合场中运动规律分析
一、复合场一般包括重力场、电场和磁场，一般的复合场是指磁场和电场、磁场和重力场，或者三场合一。
三种场力的特点
重力的大小为mg，方向竖直向下，重力做功与路径无关，其数值与带点粒子的质量有关外，还与初、末的位置的高度差有关。
电场力的大小为Eq，方向与电场强度E及带点粒子所带电荷的性质有关，电场力做功与路径无关，其数值除与带电粒子的电荷量有关外，还与初、末位置的电势差有关。
洛伦磁力的大小跟速度与磁场的方向的夹角有关，当带电粒子的速度与磁场方向平行时，f=0；当带电粒子的速度与磁场方向垂直时f=qvB；洛伦磁力的方向垂直与速度v和磁感应强度B所决定的平面。无论粒子做什麽运动，洛伦磁力都不做功。
带电离子在复合场中运动的处理方法。
正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提。
带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及初始状态的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析，当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，做匀速直线运动。（如速度选择器）
带电粒子所受的重力和电场力等值反向，洛伦磁力提供向心力，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。
带电粒子所受的合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上，粒子做非匀变速；曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个请况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程可能由几种不同的运动阶段组成。
（2）灵活选用力学规律是解决问题的关键
①当带电粒子在复合场中做匀速运动时，应根据平衡条件列方程求解。
当带电粒子杂在复合场中做匀速圆周运动时往往应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解。
当带电粒子在复合场中做非匀变速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解。
说明：如果涉及两个带电粒子的碰撞问题，还要根据动量守恒定律列出方程，再与其他方程联立求解。由于带电粒子在复合场中受力情况复杂，运动情况多变，往往出现临界问题，这时应以题目中的“恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口，挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解。
×××××
×××××
f
F
二、几种常见的复合场问题
1、速度选择器
如图所示，当带正电粒子从左侧平行于极板射入时，带电粒子同时受到电场力Eq和洛伦磁力qvB，当两者等大反向时，粒子不偏转而是沿直线匀速运动,qE=qvB，所以粒子以v=E/B的速度沿垂直于磁场和电场的方向射入正交的电场、磁场中就不发生偏转。速度选择器只选择速度，与粒子的电性、电量、质量无关（不计重力）
2、质谱仪
质谱仪先经过速度选择器对带电粒子进行速度选择后，再由右侧的
-
·
·
·
·
·
·
×××
+
偏转磁场把不同比荷的粒子分开，由此可以用来测定
带电粒子的质荷比和分析同位素。
回旋加速器
回旋加速器是利用带电粒子在电场中的加速和带电粒子
在磁场中做匀速圆周运动的特点使带电粒子在；磁场中改变方向，
在利用加速电场对带电粒子做正功是带电粒子的动能增加。
（交变电压的周期和粒子做匀速圆周运动的周期相等）
A
S
N
R
B
等离子束
磁流体发电机
磁流体发电机的原理是：等离子气体喷入磁场，正、负在洛伦磁力的作用下发生上下偏转而聚集到AB板上，产生电势差，设A、B平行金属板的面积为S，相距为L，等离子体的电阻率为ρ，喷入气体的速度为v，极板磁场的磁感应强度为B，板外电阻为R，当等离子气体匀速通过A、B板间时，A、B上聚集的电荷最多，板间的电势差最大，即电源电动势，此时离子受平衡力,qE=qvB，ε=EL=BLv,电源内阻，所以R中的电流
电磁流量计
电磁流量计原理可解释为：如图，一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷（正负离子）在洛伦磁力的作用下横向偏转，a、b间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦磁力平衡时，a、b间的电势差就保持恒定，
a
b
d
×××××××

×××××××

×××××××
由qvB=Eq=Qu/d,可得v=U/Bd,流量Q=Sv=

霍尔效应
A
A′
h
d
B
I
如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I、和磁感应强度B的的关系为U=KIB/d,式中的比例系数k称为霍尔系数，霍尔效应可理解为外，在daoti部磁场的洛伦磁力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦磁力方向相反的静电力，当静电力与