張建生

熱點一 帶電粒子在復(fù)合場中的運動

帶電粒子在復(fù)合場中運動的命題形式主要有：組合場（場和場之間有明顯界限）、疊加場（空間同一區(qū)域同時存在電場、磁場或重力場）.周期性變化場問題以其物理過程更復(fù)雜、綜合分析能力要求更高，成為近年來命題專家的新寵.由于高考要體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會”的理念，所以回旋加速器、質(zhì)譜儀、霍爾效應(yīng)等電磁技術(shù)應(yīng)用問題也頻現(xiàn)于近幾年高考中.

例1 （2014年高考重慶卷）如圖1所示，在無限長的豎直邊界NS和MT間充滿勻強電場，同時該區(qū)域上、下部分分別充滿方向垂直于NSTM平面向外和向內(nèi)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小分別為B和2B，KL為上下磁場的水平分界線，在NS和MT邊界上，距KL高h處分別有P、Q兩點，NS和MT間距為1.8h，質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的粒子從P點垂直于NS邊界射入該區(qū)域，在兩邊界之間做圓周運動，重力加速度為g.

（1）求電場強度的大小和方向.

（2）要使粒子不從NS邊界飛出，求粒子入射速度的最小值.

（3）若粒子能經(jīng)過Q點從MT邊界飛出，求粒子入射速度的所有可能值，

解析：本題考查了帶電粒子在復(fù)合場、組合場中的運動.

（l）設(shè)電場強度大小為E.由題意有mg= qE，得E=mg/q，方向豎直向上.

（2）如圖2（1）所示，設(shè)粒子不從NS邊飛出的入射速度最小值為Vmin對應(yīng)的粒子在上、下區(qū)域的運動半徑分別為r.和r：，圓心的連線與NS的夾角為ψ·