1、電偏轉(zhuǎn)&磁偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)（即電偏轉(zhuǎn)）和帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)（即磁偏轉(zhuǎn)）分別是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷施加作用力，從而改變或控制其運(yùn)動(dòng)方向，由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電荷的作用具有不同的特征，因而這兩種偏轉(zhuǎn)存在著幾個(gè)方面的差異。為了便于比較，現(xiàn)以帶電粒子垂直于場(chǎng)進(jìn)入為例來(lái)歸納說(shuō)明其差異。一、受力特征的差別電偏轉(zhuǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力必為恒力，質(zhì)量為m，電量為q的粒子在場(chǎng)強(qiáng)為E的電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力大小（）與粒子運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，方向與場(chǎng)強(qiáng)方向平行。磁偏轉(zhuǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受洛倫茲力是變力。質(zhì)量為m，電量為q的粒子以速度v垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所受磁場(chǎng)力大小（即洛倫茲力

2、）與粒子相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的速度v有關(guān)，方向（時(shí)刻改變）也與粒子相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)方向都垂直（由左手定則判斷），并且洛倫茲力所產(chǎn)生的加速度還使粒子的速度方向發(fā)生改變，而速度方向的變化又反過(guò)來(lái)導(dǎo)致洛倫茲力的方向發(fā)生變化。二、運(yùn)動(dòng)規(guī)律的差別電偏轉(zhuǎn)：恒定的電場(chǎng)力使帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)（一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)），其軌跡是拋物線，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以由運(yùn)動(dòng)的合成與分解來(lái)處理。即：然后再進(jìn)行合成。注意：平拋運(yùn)動(dòng)的推論也適用于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)。如：粒子在任意時(shí)刻速度偏向角的正切總等于其位移偏向角正切的2倍等。磁偏轉(zhuǎn)：洛倫茲力的大小一定、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直。這樣變化的洛倫茲力就使帶電

3、粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（一種變加速曲線運(yùn)動(dòng)），其軌跡是圓周或一段圓弧，運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以從動(dòng)力學(xué)關(guān)系、空間（軌道半徑）和時(shí)間（運(yùn)動(dòng)的周期）等方面來(lái)描述：動(dòng)力學(xué)關(guān)系軌道半徑運(yùn)動(dòng)周期運(yùn)動(dòng)時(shí)間三、偏轉(zhuǎn)程度的差別電偏轉(zhuǎn)：帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向所能偏轉(zhuǎn)的角度必定小于，并且在相等時(shí)間內(nèi)偏轉(zhuǎn)的角度是不相等的，即偏轉(zhuǎn)角度隨時(shí)間是不均勻變化的。磁偏轉(zhuǎn)：帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向所能偏轉(zhuǎn)的角度是沒(méi)有限制的（可以偏轉(zhuǎn)很多個(gè)周角），并且在相等時(shí)間內(nèi)偏轉(zhuǎn)的角度總是相等的，即偏轉(zhuǎn)角度隨時(shí)間是均勻變化的。注意：示波管中電子束的偏轉(zhuǎn)就是采用電場(chǎng)的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電視機(jī)顯像管中電子束的偏轉(zhuǎn)是采用磁場(chǎng)的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。四、動(dòng)能變化和動(dòng)量

4、變化的差別電偏轉(zhuǎn)：電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做正功，使帶電粒子的速度增加、動(dòng)量和動(dòng)能都增大，并且速度和動(dòng)量都隨時(shí)間均勻增加、而粒子的動(dòng)能隨時(shí)間增加得越來(lái)越快。但速度和動(dòng)量的方向卻時(shí)刻改變。注意：運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻增加，但運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間并不是均勻增加。磁偏轉(zhuǎn)：洛倫茲力方向與速度方向總是垂直，洛倫茲力不做功，粒子的動(dòng)能始終不變（實(shí)際上各物理量的大小都不變），而向心力（即洛倫茲力）、向心加速度、速度、動(dòng)量等矢量的方向卻時(shí)刻改變。例 寬L=8cm的區(qū)域內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一電子從M點(diǎn)垂直射入時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)且從N點(diǎn)射出，若只撤去磁場(chǎng)時(shí)電子以同樣初速?gòu)腗點(diǎn)射入，則從A點(diǎn)射出，且A、N距離；若只撤去電場(chǎng)時(shí)電子以同樣初速?gòu)腗點(diǎn)射入，則從C點(diǎn)射出（如圖1）。圖1求：從C點(diǎn)射出前的軌道半徑；比較電子在A、N、C三點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大小；AC間的距離。分析與解：兩場(chǎng)同存在時(shí)，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有只撤去磁場(chǎng)后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，屬于電偏轉(zhuǎn)，有只撤去電場(chǎng)后，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，屬于磁偏轉(zhuǎn)，有聯(lián)立以上各式求得。第一次電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變（等于初動(dòng)能），第二次只有電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電子動(dòng)能增大；第三次只有磁場(chǎng)時(shí)，洛倫茲力不做功，電子動(dòng)能不變，故電子在三點(diǎn)的動(dòng)能關(guān)系是：。第三次從C點(diǎn)射出時(shí)，其軌跡如圖2所示。圖2由數(shù)學(xué)知識(shí)得：代入數(shù)據(jù)求得：從而AC兩點(diǎn)間的距離