对一道江苏高考题的探究和拓展

2010年江苏高考题第9题原题如下:[原题]如图1所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO′与SS′垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS′垂直,a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β,     

用几何画板探究附加磁场的边界——兼谈对2010年江苏高考物理第9题的解答

2010年全国高考江苏物理卷第9题是一道考查带电粒子在磁场中运动的问题,作为压轴选择题,有一定的难度.题目如图1所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场     

作图比较，柳暗花明

题如图1所示,在匀强磁场中附加男一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,     

闭合线框(圈)穿过有界磁场问题分类析

一、线框竖直下落穿过有界磁场例1如图1所示,水平地面上方的H高区域内有匀强磁场,水平界面PP′是磁场的上边界,磁感应强度为B,方向是水平的,     

一个似非而是的物理问题

问题如图1所示,区域有一竖直向下、宽度为d的匀强磁场.一个边长为L(L＜d)正方形闭合线圈以初速v0垂直磁场的边界滑过磁场,速度变为v(v＜v0),则线圈恰完全进入磁场时的速度v′为:     

轨道圆和磁场圆半径相等时的一个结论

如图1所示,带电粒子沿垂直于磁场方向挂入圆形匀强磁场区域,若带电粒子做圆周运动的轨道半径与圆形磁场区域的半径相同,则带电粒子射出磁场时的速度方向平行于磁场区域圆上入射点处的切线方向;相反地,若带电粒子以平行于磁场区域圆某条切线的方向射入磁场,则带电粒子在磁场中做圆周运动后通过切点．     

带电粒子在圆形磁场区域过定点问题归类研究

带电粒子在圆形磁场区域过定点问题是近几年出现的物理情景新颖、构思独特的试题 .根据磁场的边界情况可分为两种类型 :一是圆形磁场区域边界为绝缘刚性圆筒 ,带电粒子与圆筒做弹性碰撞 ,周期性的在匀强磁场里做轨迹相同的匀速圆周运动而通过边界上某一特定点 ;二是与圆形磁场区域边界相邻的为“辐向”匀强电场 ,利用匀强电场的减速、反向加速而周期性进入匀强磁场 ,从而在匀强磁场里做轨迹相同的匀速圆周运动而通过某一定点 .同时 ,题目中往往设定带电粒子的碰撞次数或运动时间 ,使这类试题“异彩纷呈”,为学生留下了足够的创造性思维空间 …     

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]     

定性比较带电粒子在有界磁场中运动时间的方法

有界匀强磁场是指只在局部空间存在的匀强磁场.带电粒子垂直磁场方向从磁场边界进入,由于入射速度和磁感应强度的可变性,造成它在磁场中运动的圆弧轨迹各不相同,对应的运动时间也各不相同.     

磁场边界问题中的等效极值与不等效极值

例题：如图1所示，环状匀强磁场围成的中空区域（磁场方向垂直纸面向里），具有束缚带电粒子的作用，中空区域中的带电粒子只要速度不大，都不会穿出磁场的外边缘，设环状磁场的内半径R，=0．5m，外半径R2=1．0m，磁场的磁感应强度B=1．0T，     

对高考中洛仑兹力问题的归类例析

一、带电粒子在单一匀强磁场中的运动 1．单个粒子在匀强磁场中的运动例1 (2001年)如图1 所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于 xy平面并指向纸面外,磁感强度为B．一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场, 入射方向在xy平面内,与x轴正向的夹角为θ.若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l, 求该粒子的电量和质量之比q／m.     

洛伦兹力问题的多解性归纳

一、带电粒子性质的不确定形成多解.例1如图1所示,直线边界MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,磁场区域足够大.今有一质量为m、带电量为q的带电粒子,从边界     

利用结论巧解电磁导轨中导杆运动的变力问题

题目 如图1所示,光滑平行金属导轨间距l,置于匀强磁场B中,磁场方向垂直导轨平面向上,质量为m的导体棒bb′固定于导轨右侧某处,质量也为m的导体棒aa′以一定的初速度v0滑向导体棒bb′,两导体棒电阻均为R,要使两导体棒不相碰,则初始距离s至少应为（ ）     

大题化小，小题化了

例1 如图1,在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右．一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q点射出．已知PQ垂直于电场方向,     

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，     

巧用圆心连线解题

引理1带电粒子以相同大小、不同方向的速度射入磁场,其圆心的连线为圆或圆的一部分.例1(2005年高考全国卷Ⅰ第20题)如图1,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为+q的粒子,以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中.哪个图是正确的?()     

线框穿越磁场三例

例1 在一底边长为2L、高为L的等腰三角形区域分布着如图1所示的匀强磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B．一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abed,从图示位置开始沿x轴正方向以速率v匀速运动并穿过磁场区域,     

四线定位，确定最小磁场区域

1．利用弦确定最小磁场边界 例1一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0从O点沿y轴的正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面,粒子飞出磁场区域后,     

有关磁偏转“双圆”问题分析

磁偏转“双圆”问题分析 ,是探讨带电粒子在匀强磁场中受洛仑兹力的作用 ,出现的轨迹圆与磁边界圆或轨迹圆之间的规律 ,它可以是匀强磁场中粒子单轨迹圆问题的加深 ,也可能是有关磁偏转的多圆问题 ,更可分析单轨迹圆与其它圆弧构成的复杂情况 ,现借题 ,通过归类分析 ,提出自己的认识见解 ,希望能对学生产生一点启迪 .1　磁场区域与粒子轨迹圆问题图 1　　　　　　　　图 2例 1.在半径为Ｒ圆形区域内 ,匀强磁场的磁感应强度为Ｂ ,一群速率不同的质子自Ｍ点沿半径方向射入磁场区域 ,如图 1所示 ,已知质子质量为ｍ ,质子电量为ｅ,最大偏转角 10…     

谁的偏转距离大

一、问题的提出 如图1所示，虚线框内有一方向正交的匀强磁场，一离子不垂直于电场方向和磁场方向飞入此区域，恰好做匀速直线运动，从O点离开此区域．如果仅有电场，离子从a点飞出此区域；如果仅有磁场，离子将从b点飞离此区域．试判断oa与ob间的大小关系?