有界磁场中的临界问题面面观

正带电粒子在有界磁场中的临界运动或计算有界磁场的边界问题一直是高考的热点和重点.解决该类问题的步骤:(1)根据带电粒子速度方向找出半径方向;(2)根据磁场边界和题设条件画出粒子运动的轨迹;(3)根据运动轨迹确定圆心位置,建立几何关系;(4)根据运动规律列方程.下面就常见的几种临界问题举例分析.     

带电粒子在有界磁场中运动是临界问题解析

“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．其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，然后应用数学工具和相应物理规律分析解决问题．下面举例谈谈带电粒子在不同形状有界磁场中运动的一些临界问题．     

如何画轨迹

在有界磁场中,带电粒子以某一初速度沿垂直磁场方向进入磁场（不考虑带电粒子的重力）,若不能做完整的圆周运动,不管题中所求的是哪个物理量,都必须画带电粒子的运动轨迹,并确定轨迹的圆心和半径,若求运动时间还要找圆心角．而最关键的一步是画轨迹,若画不出带电粒子的运动轨迹,一切都是徒劳的．下面谈谈如何画轨迹的问题．     

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,     

巧借两种模型速解有界磁场中带电粒子临界轨迹问题

带电粒子在有界的匀强磁场中运动,恰好飞出或不飞出磁场区域这类临界轨迹问题时,常用的解题方法是：首先画出临界轨迹,然后找出圆心,确定半径、圆心角、弦切角、偏转角等,利用边界借助于几何知识求解．这类问题的难点在于寻找临界轨迹,如果读者能熟悉下列两种“模型”的动态变化过程,可以帮助学生克服思维障碍,化抽象思维为形象思维,从而突破难点,快速找到临界轨迹．     

两类临界问题方法谈

带电粒子进入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，求解此类问题，要根据带电粒子运动的几何图形去寻找几何关系，然后应用数学工具和相应的物理规律去解决问题。这类临界问题通常有下面两大类。     

两类临界问题方法谈

带电粒子进入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,求解此类问题,要根据带电粒子运动的几何图形去寻找几何关系,然后应用数学工具和相应的物理规律去解决问题.这类临界问题通常有下面两大类.     

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.     

带电粒子在有界匀强磁场中运动的临界问题探讨

针对带电粒子在有界匀强磁场中运动的临界问题,先分析带电粒子轨迹圆成因及有界匀强场分类、临界问题产生原因剖析及对策,再通过典型问题破解示例、拓展思考等,分析并探寻此类问题的解题策略。     

“动态圆法”解决带电粒子运动的临界问题

带电粒子在磁场中的运动可以很好地考查学生分析问题和解决问题的能力,特别是运用数学知识解决物理问题的能力,因此它是历年高考的热点．然而,有关带电粒子在有界磁场中运动的动态分析与临界问题,往往又是学生学习的难点．     

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题解析

“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.其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,然后应用数学工具和相应物     

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．     

带电粒子在有界匀强磁场中的运动研究

带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场时,由于洛伦兹力提供向心力,带电粒子将做匀速圆周运动.对于有界磁场问题,因速度大小、方向或磁场边界的不同,粒子运动的轨迹圆区域也各不相同,此类问题能较好地考查考生的示图能力、运用数学知识解决物理问题的能力,它是高考中的重点和热点     

用角平分线定理找有界磁场轨迹圆圆心

1 问题的提出 求有界磁场的最小范围问题,对学生的平面几何知识与物理知识的综合运用能力要求较高.其难点在于带电粒子进入有界磁场后一般只运动一段圆弧后就飞出磁场边界,其运动过程中的临界点(如运动形式的转折点、轨迹的切点、磁场的边界点等)难以确定,如何确定轨迹圆弧的圆心就成了解题关键.笔者发现借助角平分线定理(角平分线上的...     

扇形粒子群在有界磁场中的运动

从有界磁场中的某一点,粒子源沿着一个扇形面向各个方向发射速度大小相等的带电粒子,这些粒子沿着不同的轨迹运动,在磁场中的运动时间可能不同．这类问题多是求范围,下面结合今年的高考题谈谈解题的思路和方法．     

用动态轨迹圆解临界问题

带电粒子在有界匀强磁场中运动的临界问题是一类常见题型,运用轨迹圆的动态变化,容易找到临界条件．     

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.     

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．     

谈洛伦兹力和安培力

在学习"磁场对运动电荷作用"时,关于洛伦兹力的方向总与带电粒子速度的方向垂直,洛伦兹力永远不对粒子做功,它只改变粒子运动的方向,而不改变它的速率和动能,学生容易理解.即使在电场、磁场共存的情况下,带电粒子的轨迹不是圆周,洛伦兹力仍与速度方向垂直,洛伦兹力不做功也不难理解.但学生感到困惑的是:安培力可以看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的宏观表现,而安培力可以做正