从“ 两个半径的大小关系”入手分析 带电粒子在圆形磁场中的运动

带电粒子在磁场中的运动涉及到的物理知识和方法较多, 学生在运动情境的再现和几何关系的寻找上 更是感到非常困难. 这其中尤其以圆形磁场中的运动问题较难, 涉及到两个圆及圆与边的复杂的关系, 对粒子运动 的约束条件较为隐蔽, 此类问题学生感到无从下手. 本文从圆形磁场区域半径R和带电粒子轨迹半径r的大小关系 入手, 详细梳理了粒子在圆形磁场区域中运动的特点, 并在解决两个难解例题中加以了应用     

区域磁场题型分类

带电粒子在匀强磁场中的运动是《磁场》一章的重点,多数题涉及的又是非完整的圆周运动,因而区域磁场中部分圆的运动问题就成了重中之重．下面就从区域磁场的特点入手,将这一部分题型分类如下：     

利用“动态圆”展示带电粒子在磁场中的临界变化

带电粒子在磁场中临界问题中大概分为两类基本问题,一类问题是射进磁场的粒子速度方向相同造成的临界问题;另一类是射进磁场的粒子的速度大小相同造成的临界问题.对于这些两种问题可以利用"动态圆"——即改变圆半径的大小或改变圆的位置,从而找出临界点,进一步得出结论.下面就一些实例对"动态圆"应用作一些详解.类型一:射进磁场的粒子速度方向相同而速度大小不同造成粒子在磁场中运动的临界问题     

例析有界磁场中的对称特性

带电粒子在有界匀强磁场中的运动是高中物理的难点,也是历年高考的重点和热点.带电粒子在磁场中的运动轨迹是圆周(或圆弧).圆是中心对称图形,因而,充分利用带电粒子运动轨迹的对称性解决此类问题,往往会收到事半功倍的效果.现将带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动的对称特性总结     

带电粒子在非均匀磁场中运动的教学设计

从大学物理的教学目的出发,对带电粒子在轴对称非均匀磁场中的运动进行了教学设计．带电粒子在均匀磁场中的运动是基础,分析轴对称非均匀磁场的特点是重点、难点,磁约束概念的讲解是结果．所贯穿的教学方法是问题式的引导,设计的特点是：将物理学中经常用到的处理问题的方法“近似”巧妙地应用到“带电粒子在轴对称非均匀磁场中运动”的分析之中,使复杂问题简单化．     

磁场中与圆相关的数学问题——例析带电粒子在匀强磁场中的运动

带电粒子在磁场中的运动是历年高考中的一个重要考点,解决此类问题的一般方法是"画轨迹,定圆心,求半径".它要求考生根据题给条件正确画出轨迹,再去寻找几何关系,同时应用数学工具求出轨迹的半径,最后应用相关的物理规律解决问题.多     

2009年全国各地高考试题赏析——带电粒子在磁场中运动问题

带电粒子在磁场中的运动是历年高考中的重点内容之一.在2009年的全国各地高考试卷中,涉及带电粒子在磁场中运动的问题很多,题型新颖,构思巧妙、灵活,题材也较丰富,并且以计算题为主.纵观这类题目,所涉及的情景基本相同,都是带电粒子在洛仑兹力作用下在磁场中做匀速圆周运动,但题目往往拟定不同的题设条件,从多角度提出问题,多层次考查知识和能力.     

带电粒子在正交电场和磁场中轨迹的形成及曲率半径

本文讨论了带电粒子在正交的电场和磁场中于不同条件下的旋轮线轨迹,并讨论了这些不同形状的旋轮线是怎样由圆轮的纯滚动形成的,使带电粒子的运动过程更加直观,并且运用物理方法导出了旋轮线曲率半径的普遍公式.     

谈2011年高考全国理综卷中的一道命题——带电粒子在复合场中的运动

带电粒子在电磁场中的运动是高考的一个重要内容,因为该理论经常被用到现代科技和生产生活中．高考试题主要考查学生对带电粒子在电场中和磁场中的受力分析及对物体运动情况的判断．试题经常以电场和磁场叠加的形式出现,也就是所谓的“复合场”．2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试Ⅱ卷第25题考查的就是带电粒子在复合场中的运动．但该题没有考虑清楚实际的物理情境,在电场的边界模型上出现了问题．     

理清“三线”问题搞好电场复习

电场中的“三线”指的是带电粒子的动动轨迹、电场线和等势线（面）．高考对电场部分的考查通常都要通过这“三线”来呈现,同时“三线”问题还可能综合了力学、电学的许多知识,更成为高考考查知识、能力的落脚点．所以理清“三线”问题是电场复习的关键．     

巧用已知图形突破作图难关

高中物理中有两个作图的难关,一个是根据两点振动情况,画简谐波波形求解波长的问题;另一个是根据带电粒子在两个点的运动情况,画出带电粒子在有界磁场中运动轨迹,确定带电粒子运动轨迹圆的半径,进而求解粒子速度和运动时间的问题.完整的简谐波的波形是一个正弦或余弦函数的图像;带电粒子在磁场中的运动轨迹是一个圆.但是在受到两个点的限制下,需要画的不是完整的图形或图像.如果先画出完整的图形或图像,再在图像上取满足题目条件的点,作图就显得很容易,问题解决起来就比较轻松.     

巧用“圆心圆”速解磁场题

质量为m、电荷量为q的大量粒子,以相同速率v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,将在磁场中做半径为r-mv/bq的匀速圆周运动.若粒子运动中都经过磁场中某点P,则其轨迹圆的圆心集合是以P点为圆心、r为半径的圆(以下统称"圆心圆"),如图1虚线所示.以"圆心圆"知识为载体,考查学生综合应用数学、物理知识的试题,在近几年的高考和     

探究求解带电粒子在磁场中运动问题的方法

带电粒子在磁场中的运动问题是一类运用洛伦兹力公式、 圆周运动知识和数学知识的综合问题. 由于 综合性强, 能力要求高, 学生在学习过程中, 往往很难突破, 是一类让学生望而生畏的物理问题. 为了有效解答此类 问题, 作了些分析和探讨     

在Flash MX中使用ActionScript语言画圆

不少中学物理老师，在使用Flash MX制作圆周运动、带电粒子在磁场中的运动等与圆有关的课件时，无法使用ActionScript语言(以下简称AS)画真正的圆．经过总结，笔者发现他们采用的方法实质都是一样的，就是使用AS中的“MovieClip．cureTO”命令来实现，区别只是在使用时采用了不同的分段方法，以至于无法画出真正的圆．     

带电粒子在磁场中的运动轨迹图示仪

在讲解带电粒子在磁场中的运动时,经常会遇到带电粒子入射速度大小不变,但方向要改变的情况,此时的轨迹已经从静态变为动态．对空间想象能力一般的学生来讲,问题的难度已大为提高;而一般的画图难以获得动态的效果,轨迹已成为解决问题的瓶颈．根据物理教学的直观性原则,一个物理现象,无论语言描述得怎样生动,往往不如让学生看一看现象本身或现象的模拟．笔者想到了自制教具,通过教具使轨迹从静到动,模拟出动态过程,提高学生感觉的清晰度,使学生在动态中捕获信息,找到解决问题的途径,从而发现规律．     

带电粒子在磁场中运动规律的可视化研究

针对带电粒子在磁场中的运动规律比较抽象、不容易被学生理解的问题,本文建立了带电粒子在磁场中的运动方程,利用Matlab强大的绘图功能,模拟仿真了带电粒子在磁场中的运动情况,形象地展示了带电粒子在均匀磁场和非均匀磁场中的运动轨迹,帮助学生直观地理解运动规律。仿真条件的多样性,为进一步演示和深入研究带电粒子在不同条件下的运动规律创造了条件,同时,通过数值求解微分方程法,解决了更为复杂的实际问题。通过对磁场的可视化研究,有助于触发学生的想象力,引导学生深入探究物理规律,提高课堂教学效果。     

带电粒子在磁场中运动的几个特征及应用

对带电粒子在磁场中的运动问题,学生对直接用公式解题,一般尚能应付. 但对于较复杂的问题,往往显得办法不多,束手无策.本文介绍几个有关特征,供学生解题时应用.1 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的几个基本特征     

例谈边界磁场中的极值问题

带电粒子在磁场中的运动既是高中物理教学的难点,又是高考的热点.它考查了学生综合分析能力、理解能力、空间想象能力和运用数学处理物理问题的能力.特别是几种边界磁场的极值问题,如何根     

利用动态圆破解磁偏转极值(范围)问题——追忆2010年全国高考理综卷(Ⅰ)(Ⅱ)物理压卷题影踪

带电粒子在有界匀强磁场中运动,若其轨迹是一段圆弧,电磁学上则把这种运动称为磁偏转.磁偏转问题是高考的热点,可以很好地考查学生的理解能力、分析综合能力,特别是应用数学处理物理问题的能力,而其中极值(范围)问题又是这类问题中的难点.     

2010年高考江苏卷物理第9题的微瑕——兼谈附加磁场边界形状的确定

1前言 2010年高考江苏卷物理试题第9题是一道选择题,考查带电粒子在磁场中的运动.题目设计新颖独到,富有创意,能综合考查相关知识的运用[1],但笔者认为这道题目本身有值得商榷的地方.