【攻略】带电粒子在正交场中的运动常考题型

明确重力、电场力与洛伦兹力的特点，有助于对粒子进行受力分析，列表如下：

1.不计粒子的重力，带电粒子在正交场中做匀速直线运动

若不计粒子的重力，带电粒子在正交场中能做直线运动，一定是电场力与洛伦兹力平衡，qE=qvB，粒子的速度保持不变，才能保证洛伦兹力不发生变化，受力始终平衡，因此粒子一定做匀速直线运动。这类模型常见的有速度选择器、流量计、磁液体发电机、霍尔元件等。

2.考虑粒子的重力，带电粒子在正交场中做匀速直线运动

若考虑粒子的重力，在复合场中受到重力、电场力和洛伦兹力的作用，如果轨迹是直线，则三个场力的合力一定为零，做的是匀速直线运动。如果粒子做变速直线运动，则洛伦兹力的大小就会发生变化，且洛伦兹力与速度垂直，合力不平衡且与速度不共线，就一定会使粒子偏离直线运动。

3.带电粒子在正交场中做匀速圆周运动

在正交场中粒子只受重力、电场力和洛伦兹力作用的情况下，由于在匀强电场中受到的电场力是恒力，重力也是恒力，要做圆周运动，只能是洛伦兹力提供向心力，这种情况下重力与电场力恰好平衡。

二、带电粒子在正交场中运动，有其他接触物的作用

这种情况下，带电粒子除了受到场力的作用，还会受到接触物的弹力或摩擦力的作用，其运动过程会更复杂一些，其运动轨迹也会受接触物体的影响。

1.带电粒子在正交场中做匀变速直线运动

若带电粒子与接触面间没有摩擦，弹力和洛伦兹力都不做功，则粒子合力为恒力，将做匀变速直线运动。

2.带电粒子在正交场中做变加速直线运动

若带电粒子与接触面间有滑动摩擦力，洛伦兹力的变化会影响接触面间的弹力，使其发生变化，则滑动摩擦力的大小也会发生变化，物体的合力不是恒力，就会做变加速运动。

三、关于带电粒子在正交场中的运动问题常用方法及推论

1.受力分析

带电粒子在正交场中的运动问题，一定要明确各种力的特点，先对带电粒子进行受力分析，分析场力时要注意带电粒子的重力是否不计，分析接触物作用时要注意接触面是否光滑。

2.运动分析

只在场力作用下的直线运动一定是匀速直线运动，合力为零。只在场力作用下的圆周运动一定是匀速圆周运动，重力=电场力，洛伦兹力提供向心力。只在场力作用下的其他曲线运动则依据动能定理，抓住初末状态列式求解。

除场力外还有其他接触物体的作用情况下的直线运动可能是匀变速直线运动，这时合力为恒力，可联立匀变速运动规律求解。除场力外还有其他接触物体的作用情况下的直线运动也可能是非匀变速直线运动，合力为变力，加速度发生变化，加速度为零时速度有极值。除场力外还有其他接触物体的作用情况下的曲线运动，也要依据动能定理进行求解。

高考中以上模型都有考查过，题型有选择题，也有计算题，由于此类问题能够体现高中物理力与运动的主干知识，能够考查考生的分析和解决问题的能力，因此是高考中的热点问题，平时学习此问题时应适当多下些功夫。