例析磁聚焦与磁扩散

2009年高考中考查了磁场的新应用--磁聚焦与磁扩散,本文对这一陌生问题举例做一浅要分析,以帮助读者掌握.     

例析磁聚焦

在现代科学研究中,经常需要通过添加磁场使运动的带电粒子汇聚到一起,这个技术手段称之为磁聚焦.要实现磁聚焦,关键是根据粒子的带电性质和运动情况添加恰当的磁场.下面结合实例分析几种常见的磁聚焦情况.     

磁聚焦与磁扩散

09年高考浙江理综卷物理压轴题考查了磁聚焦与磁扩散的知识,原题如下： 如图1所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上．在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场．     

透析带电粒子在圆边界磁场中的磁发散与磁聚焦现象

以大量具有相同比荷的带电粒子为研究对象,探究其在圆边界匀强磁场中的运动规律,发现粒子在圆磁场中呈现出的磁发散与磁聚合等有趣现象与带电粒子的轨道半径r及圆磁场半径R密切相关,对此分别进行了讨论、分析及规律总结。     

圆形有界磁场中“磁聚焦”规律的证明及应用

带电粒子在匀强磁场中的运动是高中物理中常见的问题,磁场的边界也有多种情况,其中圆形边界最为常见。而当磁场圆半径与轨迹圆半径相等时,存在两条特殊规律:从边界上某点射入的相同粒子,其出射方向都平行于入射点的切线方向;反之,当从磁场边界上不同点以相同速度平行入射的相同粒子,又会聚焦于磁场边界上的同一点。这好比经过凸透镜焦点的入射光线,经凸透镜折射后变成平行光线;而平行主光轴入射的光线经凸透镜折射后会聚于焦点一样,我们可以称之为磁聚焦,以此为背景的题目通常表现为设计磁场区域的问题。     

一种“磁聚焦质谱仪”模型的构建和例题赏析

通过构建“扇形聚焦磁场”和“圆弧状速度选择器”组成一种磁聚焦质谱仪模型,实现让速度满足特定要求的同种带电粒子能够在穿过磁场区域后汇聚于同一点,加深学生对“磁聚焦”的理解,拓展学生的思维方式。     

两片“绿叶”带来的乾坤大挪移——对磁聚焦和磁扩散的再讨论

2011年第28届全国中学生物理竞赛预赛第15题是一道考查如何设置合理的磁场使带电粒子由分散到平行的问题,原题为:图中坐标原点O(0,0)处有一带电离子源,向y≥0一侧     

磁现象与磁场要点例析

磁现象与磁场是中考的命题热点,常考查磁极、磁极间的相互作用规律、磁感线、磁感线的画法等。其中磁极、磁感线是重点,磁感线的画法是难点。考查题型有：填空题、选择题、作图题和简答题。中考中填空题经常填写磁体的两个磁极,选择题经常判断磁极间的相互作用。作图题经常画各种磁体的磁感线分布。     

基于MATLAB电子束磁聚焦可视化模型构建

物理学理论知识具有抽象、难于理解等特点。在教学中运用MATLAB软件呈现可视化电子束磁聚焦模型,科学清晰呈现磁聚焦分布特点。     

以“磁聚焦”为例谈谈物理模型的构建

物理模型教学是物理课堂有效教学的一个重要手段,模型的构建有助于培养学生的创造性思维,有助于学生对知识的深化。     

从一道竞赛题看磁聚焦——利用动态圆模型解磁聚焦问题

本文总结了一道国际物理奥赛题的其中两种解法,通过建立动态圆模型使复杂磁聚焦问题的情景得到简化,用几何画板工具画图使磁聚焦的场景展现得更生动,为教师和学生在解决粒子在磁场中的运动问题时提供思路.     

磁聚焦与磁扩散——2009年浙江省高考理综物理压轴题的背景透视

2009年浙江省首次实行理综自主命题,理综物理压轴题考查了磁聚焦与磁扩散的知识,它属于第8届物理国际奥林匹克竞赛试题3的简化,本文仔细分析了两者的源缘．     

基于GeoGebra软件对“磁聚焦”模型的可视化研究

“磁聚焦”是高中物理教学中的一个很重要的模型,它不仅考查洛伦兹力相关的物理知识,还能评估学生的作图能力以及利用数学知识来解决物理问题的能力。利用GeoGebra软件可以准确地建构“磁聚焦”模型,实现物理可视化教学,有利于学生理清空间关系。以2021年湖南省高考物理第13题为例,利用GeoGebra软件创建易于学生理解的“磁聚焦”问题的教学情境,加深学生对该模型的理解并提高其学习兴趣。     

生物体中的磁现象

想必你已经知道磁体、磁极、磁化、磁场等一些概念,也明白了磁生电、电生磁的一些道理,那么,当你观察一些奇妙的磁现象时,你是否想到,包括我们人类在内的生物,是否也受到磁力的作用呢?     

从一个习题谈顺磁质与抗磁质的判断

一般普通物理学教材讲磁介质时,都有这样一道练习题:把两种不同的磁介质放在磁铁的两个不同名磁极之间,磁化后也成为磁体,但两极的位置不同,如图1(a)和(b)所示。试指出那一种是顺磁质?那一种是抗磁质?     

剖析质子在磁场中运动聚焦问题

针对质子在磁场中运动聚焦的问题（2010年江苏高考物理第9题）,分析了附加磁场的边界形状以及其与原磁场方向的关系,发现附加磁场边界与质子进入磁场速度的方向、附加磁场的大小和方向等有明确关系。对文献[2]中关于附加磁场方向不确定的观点给予否定。     

刺激 梳理 聚焦 组合 扩散——小学高年级学生想像创作课堂教师有效干预模式刍议

刺激、梳理、聚焦、组合、扩散,是基于小学高年级学生实际思维特点,从教师"教"的角度,提炼出来的教师在想像创作课堂中的有效干预模式。通过模式的连续性、阶段性、针对性、有效性分析,回应了想像创作课堂的障碍和误区,着重解决了学生想象创作的主题确定以及教师在想像创作课堂中干预点的有效设定问题,确立了教师在想像创作课堂中的一般教学思路。     

磁聚焦法测定电子荷质比实验电子束螺旋线起点的确定

利用电子束实验仪进行电子荷质比测定的磁聚焦实验原理,通过对同一实验多组实验数据的分析处理,提出了磁聚焦法测荷质比实验电子束螺旋线起点位置的方法．     

直流电机的发展方向——磁换向电机

本文简介一种通过磁场换向来取代原有直流电机中电刷换向的新型电机。