摘要：复合场问题综合性强，覆盖的知识点多（如牛顿定律、动能定理、能量守恒和圆周运动），是学习重点、难点，也是考查的热点。带电粒子在复合场（包括重力场、电场、磁场）中的运动主要涉及重力场、电场、磁场的性质及力学知识在其中的应用。本文主要从带电粒子在复合场中的运动分析策略及带电粒子在复合场中运动的基本类型进行分析。
关键词：复合场 带电粒子 运动本质 直线运动 圆周运动
一、解决带电粒子在复合场中的运动问题策略
带电粒子在叠加的复合场中的本质是动力学问题。带电粒子在重力场、电场、磁场等共存的复合场中的运动，其受力情况和运动图景都是比较复杂的，但其本质都是动力学问题，应该按照动力学的基本思路，运用动力学的基本规律来研究和分析此类问题。分析带电粒子在复合场中的受力时，要注意各个力的特点，这样才能找到解题的关键。
1.解决带电粒子在复合场中运动问题的一般思路：
（1）明确复合场是由哪些场组成的；
（2）判断粒子经过复合场时的受力情况和运动形式并画出运动轨迹；
（3）带电粒子经过电场区域时利用动能定理或类平抛的知识分析；
（4）带电粒子经过磁场区域时利用圆周运动规律结合几何关系来处理。
2.带电粒子在复合场中的受力分析和运动分析：
（1）运动情况分析：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其初始状态的速度，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。①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)。②当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。
（2）受力情况分析：①带电粒子在复合场中的运动问题是电磁学知识和力学知识的结合，分析方法和动力学问题的分析方法基本相同，不同之处是多了电场力、洛伦兹力。②带电粒子在复合场中的运动问题除了利用力学即动力学观点、能量观点来分析外，还要注意电场和磁场对带电粒子的作用特点，如电场力做功与路径无关，洛伦兹力方向始终和运动速度方向垂直永不做功等。
二、带电粒子在复合场中的运动的基本模型分析
1.匀速直线运动
自由的带电粒子在复合场中做的直线运动一般都是匀速直线运动，除非粒子沿着磁场方向飞入不受洛伦兹力作用。因为重力、电场力均为恒力，若两者的合力不能与洛伦兹力平衡，则带电粒子速度的大小和方向将会改变，不能维持直线运动了。
例如，设在地面上方的真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感强度的方向是相同的，电场强度的大小E=4.0V/m，磁感强度的大小B=0.15T。今有一个带负电的质点以20m/s的速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点的电量q与质量之比q/m以及磁场的所有可能方向．取g=9.8m/s2。
2.匀速圆周运动
当带电粒子所受的重力与电场力平衡时，带电粒子可以在洛伦兹力的作用下，在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。无约束的圆周运动必为匀速圆周运动。其分析方法是先受力分析，一般是洛伦兹力提供向心力，然后根据牛顿定律和匀速圆周运动知识，以及其他力平衡条件列方程求解。
解答此类问题关键是构建抽象物理模型，在对问题进行模型化处理时，常常通过联想复合场中现代技术模型来创造新模型，通过构建新模型将复杂问题转化为简单问题的组合，使问题得到顺利解答。
总之，带电粒子在复合的电场、磁场中的运动融合了动力学、电磁学等知识，突出了对知识综合能力的考查。我们在学时要注重综合多方面的训练，建模分析，感悟带电粒子的运动本质，不断提高我们分析问题、解决问题的能力。
参考文献：
[1]袁红霞:《带电粒子在复合场中的运动问题》[J]；中学教学参考；2012年第02期。
[2]李敏：《带电粒子在复合场中的运动》[J]；中小学教育；2010年第10期。
[3]杨程：《带电粒子在复合场中的运动问题》[J]；物理教师；1997年第21期。
（作者单位：广西钦州市第二中学）