带电粒子在磁场中运动极限区域范围求解策略

1 紧扣几何结论，确定圆形有界磁场最小面积 例1如图1所示，一质量为m，带电荷量为＋q的粒子，速度度大小为v0，方向沿y轴正方向，从0点射入圆形匀强磁场区域．磁场的磁感应强度为B，     

电荷在有界磁场中磁偏转最值问题探析

电荷在有界磁场中发生磁偏转，受到外界条件的限制和自身运动初始条件的制约，包括磁场区域的有界性、磁场强度的大小和初速度大小以及方向的相关要求，使粒子在规定的空间内发生磁偏转。依据实际发生的物理场景，主要分为：有界磁场分布区域面积的最值问题和粒子的初始运动状态的边界极值问题两大类。     

物理图象中形形色色的“面积”

高中物理中许许多多的物理过程都可以通过图象来进行描述,而且这种描述方法往往更加形象直观、物理内涵更为深刻丰富,其中有一类是利用物理图象所形成的各种图形的面积来求解的,采用这种面积方法来处理问题经常会收到事半功倍的效果。现举例说明这些形形色色的面积的妙用。一、v-t图象(速度-时间图象)的面积表示位移【例1】(上海市第11届高二物理竞赛初赛单选题第9题)如图1所示,有一个垂直于光滑水平面的有界匀强磁场,磁场宽度大于线圈边长,磁场的两     

磁场中三角形最小面积的错解分析

<正>在磁场专题复习中,带电粒子在匀强磁场中的运动问题,通常涉及求最小三角形、圆形磁场、矩形、“叶片形”等区域磁场面积,学生不能正确理解磁场的对称性和均匀分布的特点以及不能根据所需的磁场强度和分布情况来计算最小面积。在解决这类问题时,需要掌握一些基本原理和解题方法,否则很容易产生一些错解。下面以高三复习中的典型试题为例,加以分析。     

例谈有界磁场边界的确定

带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动是高考考查的重点和热点 .其中由带电粒子的运动情况确定有界磁场边界的问题是教学中的难点 .现举二例分析 .例 1　如图 1所示 ,由坐标原点Ｏ处向ｘＯｙ平面 (图中纸面 )内的各个方向 ,以相同速率ｖ发射质量为ｍ、电量为ｑ的电子 (各电子间的相互作用可忽略 ) .试设计一个磁感应强度为Ｂ的匀强磁场区域 (磁场方向垂直于ｘＯｙ平面向里 ) ,使得所有电子通过此区域后 ,均平行于坐标轴运动 ,并使该磁场区域面积最小 .　　分析与解　电子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径Ｒ =ｍｖＢｅ.以射入第Ⅰ象限内的电…     

运动电荷在有界磁场中的运动分析

磁场的强弱和运动速度的大小决定了荷质比一定的粒子的磁偏转半径,而磁场分布的位置(或者粒子进与出磁场的位置)和磁场在空间分布范围限定了磁偏转运动的径迹,从而决定了磁偏转所对应的圆心角和所夹的弦,进而决定了粒子在有界磁场中运动的时间和实际通过的路径。粒子从什么位置以什么样的速度进入和射出有界磁场,以及有界磁场的分布区域是分析粒子进出有界磁场问题的重要条件。     

环形或有孔磁场中运动电荷的“几何分析”

带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点,也是高考的热点,在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题.带电粒子在有界磁场中的运动问题,综合性较强,解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识,又要用到数学中平面几何的圆及解析几何知识.环形或有孔磁场中运动电荷的问题和圆形有界磁场中带电粒子的运动问题在一定程度上具有"形异质同"的相关性,圆形有界磁     

环形或有孔磁场中运动电荷的“几何分析”

带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点,也是高考的热点,在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题.带电粒子在有界磁场中的运动问题,综合性较强,解这类问题既要用到物理中的洛伦兹力、圆周运动的知识,又要用到数学中的平面几何中的“圆”及解析几何知识．环形或有孔磁场中运动电荷的问题和圆形有界磁场中带电粒子的运动问题在一定程度上具有“形异质同”的相关性,圆形有界磁场中带电粒子运动问题的解题思路可以采用“拿来主义”而参考借鉴．     

磁约束与电约束并存问题探析

电荷在有界磁场中由于受洛仑兹力使电荷的运动受到约束．此有界磁场称为磁约束,磁约束主要分为两类：圆形有界磁场和矩形有界磁场;电荷在电场中由于受电场力使电荷的运动受到约束,此电场称为电约束．涉及电约束的问题主要是指电荷在电场中的加速、减速以及偏转问题．在近年高考题中总涉及两种约束并存的问题,那么,如何根据一种约束来确定并存的另一种约束？     

无界空间 无限思维(高二、高三)

带电粒子在有界匀强磁场中的运动问题,一般都要画图,但往往由于磁场的有界限制而不能准确画出带电粒子的运动轨迹.如果把有界磁场扩大为无界磁场来考虑,问题将变得很简单. 1.带电粒子做匀速圆周运动的半     

带电粒子在有界磁场中的运动

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动是中学物理教学的主干知识,也是高考的热点.近年高考带电粒子在有界磁场中的运动考得频繁.现就带电粒子在有界磁场中的运动归类小结如下：带电粒子在有界磁场中的运动问题,根据几何边界可分为两类：一类是直线边界、另一类是圆形边界.     

交流电复习的十个问题

1 磁通量的“有效面积”求解磁通量的公式为Φ =ＢＳ ,其中Ｓ指线圈的“有效面积” .显然 ,在利用公式Φ =ＢＳ求解通过某一线圈的磁通量时 ,不能将公式中的“Ｓ”简单地理解为线圈的面积 ,也不能简单地理解为“线圈的面积在磁场方向上的分量”(实际上是有磁场垂直通过的那部分线圈的面积 ) .有界磁场中“有效面积”的含义是磁场范围与线圈范围的交界区域 .·×××× ＲｒＢ图１例 1　如图 1所示 ,圆形线圈平面与有界磁场垂直 ,线圈的半径为Ｒ ,线圈内有界磁场为一圆形区域 ,其区域半径为ｒ,且Ｒ >ｒ,磁场的磁感应强度为Ｂ ,则通过线圈的磁…     

分类解析有界磁场中的“最值”问题

带电粒子在有界磁场中的运动是高中物理的一个难点，也是高考的热点．有界磁场中的“最值”问题更是高考物理试题中的常见题．此类问题综合性强，常涉及确定临界条件、正确的作图，还要用到数学中的几何知识．下面按照有界磁场的形状分类解析．     

磁偏转问题分类解析

带电粒子在有界磁场中进行运动,如其轨迹是一段圆弧,物理上则把这种运动称为圆周偏转,又叫磁偏转,分析磁偏转问题要注意2个关键的因素：第一是带电粒子运动的环境——有界磁场,常见的有界磁场形状有矩形、圆形等,磁场有单边界和双边界等,第二是运动对象的相关因素——带电粒子入射的初速度（大小和方向）、粒子的电荷量和质量等．在综合分析这两个因素的基础上,     

求磁场区域最小面积的三类问题

在教学中,我们常常会遇到求磁场区域最小面积的问题,这类问题往往是学生的难点,难点在于磁场区域未知,带电粒子运动轨迹只是部分圆弧,在运动过程中的临界点(如轨迹的切点、磁场的边界点等)难以确定。笔者归纳了求磁场区域最小面积问题中关于带电粒子运动的速度大小和方向变化的三类问题:速度大小和方向都不变;速度大小改变,方向不变;速度大小不变,方向改变。下面通过实例加以说明。类型一:速度大小和方向都不变例1如图1所示为可测定比荷的某装置的简     

带电粒子在有界磁场中的运动分类解析

纵观近几年的高考理综物理试题,带电粒子在有界磁场中的运动年年都考,备受高考命题者的青睐,而且我们注意到在新课标全国卷中,带电粒子在有界磁场中的运动往往是以压轴题的形式出现。这充分说明带电粒子在有界磁场中的运动问题是高考的重点和热点,     

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题

带电粒子进入有界磁场运动时产生临界问题的两个原因是速度大小不确定和速度方向不确定。文章结合例题,说明运用放大或缩小带电粒子在磁场中运动的圆周轨迹和动态旋转圆周轨迹的办法寻找临界轨迹,进而解决带电粒子在有界磁场中运动的临界问题。     

带电粒子入射有界匀强磁场问题归类解析

有界匀强磁场是指只在局部空间存在着匀强磁场．带电粒子垂直磁场方向从磁场边界进入，由于磁场方向不同及磁场区域边界不同，造成它在磁场中运动的圆弧轨道各有不同．由于粒子射入的方向任意，形成的粒子运动圆轨迹是动态变化的，解决这类问题需要将动态圆轨迹进行平移来确定粒子运动范围．此类习题能较好地考查学生运用数学知识解决复杂的动态变化问题的能力，是高考命题热点．本文把此类高考题按不同有界匀强磁场进行分类拓展，以期帮助读者掌握解决此类运动问题的方法．[第一段]     

关于带电粒子在有界磁场中运动的几个问题

带电粒子在有界磁场中的运动问题,是有利考查学生应用数学知识解决物理问题能力的一类好题型.解答此类问题的关键是仔细分析粒子入场点和出场点情景,正确建立起轨道圆半径和有界磁场区域的大小关系.     

带电粒子在磁场中运动的临界问题

“带电粒子在磁场中的运动”是历年高考中的一个重要考点,而“带电粒子在有界磁场中的运动”则是此考点中的一个难点,在于带电粒子进入设定的有界磁场后只运动一段圆弧就飞出磁场边界,其轨迹不是完整的圆,它要求考生根据带电粒子运动的几何图形去寻找几何关系,分析临界条件,然后应用数学工具和相应物理规律处理问题．如何分析这些临界条件,笔者总结有如下几种方法．