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．     

恒定均匀磁场中的带电粒子：一个经典问题的算符解法

恒定均匀磁场中的带电粒子：一个经典问题的算符解法ＲａｄｏｓｌａｗＳｚｍｙｔｋｏｗｓｋｉ这篇短文试图说明，在量子力学中很普遍地用来解运动方程的算符法，也可以引入经典力学课程。以下介绍一个应用实例：运用算符法处理一相对论带电粒子在恒定均匀外磁场Ｂ中的运动...     

电子束实验仪恒流源部分故障及处理

电子束实验仪可以研究带电粒子在横向电场和纵向非均匀电场作用下的运动规律、带电粒子在横向、纵向磁场作用下的运动规律及电子射线的磁聚焦和荷质比的测定等实验．     

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     

基于MATLAB的带电粒子在等量正电荷对电场中的运动轨迹模拟与分析

基于MATLAB编程可近似模拟出带电粒子在等量正电荷对所产生电场中的运动情况,通过形象化的场图等辅助手段来帮助学生直观地理解和掌握变化电场的规律,以提高学生对电磁场方面分析问题和解决问题的能力。同时,借此实例让学生真切地感受到了科技的神奇和魅力。     

离子漩涡--带电粒子在复合场中的运动

带电粒子在复合场中的运动在日常生活中学生难得一见;阴极射线管能很好地向学生展示电子在磁场和电场中的运动.但要演示电子在复合场中的运动时,阴极射线管在操作上存在困难.我们设计的这一实验操作简单、现象明显、说服力强,能很好地向学生展示带电粒子在复合场中的运动.     

离子旋涡——带电粒子在复合场中的运动

带电粒子在复合场中的运动在日常生活中学生难得一见；阴极射线管能很好地向学生展示电子在磁场和电场中的运动．但要演示电子在复合场中的运动时，阴极射线管在操作上存在困难，我们设计的这一实验操作简单、现象明显、说服力强，能很好地向学生展示带电粒子在复合场中的运动．     

带电粒子在磁镜中的重力漂移运动模拟研究

基于电磁学基本原理讨论了由两个相互平行的载流圆环构造的简单磁镜场的场分布以及均匀磁场中粒子运动的磁通量守恒量关系式.通过理论分析和数值模拟研究了在弱非均匀磁镜场中带电粒子的重力漂移运动,并运用重力漂移速度公式验证模拟结果,二者符合得较好,结果表明弱磁场下带电粒子所受重力会破坏带电粒子在磁镜场中运动的磁通量守恒关系.     

带电粒子在磁镜中运动的模拟

通过构造一个磁约束磁场来研究带电粒子在该磁场中的运动.通过理论分析和数值计算模拟了磁镜中带电粒子的运动,并将计算结果可视化.     

�ų����ȶԴų�Ư�Ƶ�Ӱ��

讨论了静态非均匀磁场中的磁场旋度对带电粒子引导中心漂移的影响。运用三维矢量分析的方法,将带电粒子垂直于磁场运动所引起的磁场漂移分为两项,分别由磁场的曲率和磁场的旋度决定。给出了螺旋状环形磁场中由磁场旋度引起的磁场漂移的近似表达式,讨论了该漂移成分对于该磁场中通行粒子轨道和捕获粒子轨道的可能影响。结果表明,带电粒子垂直于磁场运动所引起的磁场漂移主要由磁场的曲率决定,而磁场旋度对该漂移的影响比较微弱。     

磁场旋度对磁场漂移的影响

讨论了静态非均匀磁场中的磁场旋度对带电粒子引导中心漂移的影响。运用三维矢量分析的方法,将带电粒子垂直于磁场运动所引起的磁场漂移分为两项,分别由磁场的曲率和磁场的旋度决定。给出了螺旋状环形磁场中由磁场旋度引起的磁场漂移的近似表达式,讨论了该漂移成分对于该磁场中通行粒子轨道和捕获粒子轨道的可能影响。结果表明,带电粒子垂直于磁场运动所引起的磁场漂移主要由磁场的曲率决定,而磁场旋度对该漂移的影响比较微弱。     

用两种不同的方法分析带电粒子在均匀电磁场中的运动

通过求解微分方程和用运动叠加原理两种不同的方法分析了带电粒子在均匀电磁场中的运动规律．     

利用"圆心轨迹"与边界的长度关系求解磁场中的复杂问题

以两道带电粒子在有边界匀强磁场中运动的复杂问题为例,分析如何应用带电粒子的圆心轨迹和磁场边界的长度关系,求解带电粒子在有界匀强磁场中运动的相关临界问题,在培养学生分析能力的同时,提升其解决带电粒子在磁场中复杂问题的能力.     

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.     

利用虚光子散射对回旋脉塞自发辐射的分析

利用电磁场变换分析了带电粒子在磁场中的螺旋运动,基于康普顿散射理论和多普勒公式分析了虚光子与带电粒子的康普顿散射,并推导了在磁场中做螺旋运动的带电粒子的自发辐射波长公式.结果表明,当带电粒子在回旋脉塞的磁场中作螺旋运动时,在粒子静止系中可以观察到运动的周期性变化电场和磁场,即运动的虚光子.通过与带电粒子发生康普顿散射,虚光子能够转化为实光子辐射出去.     

带电粒子在交叉电磁场中运动的受力分析

在学习电磁学时,带电粒子在交叉电磁场中的运动是一个有趣的问题。这里所谓交叉电磁场,是指均匀恒定并且相互垂直的电场和磁场,假定粒子的速度与磁场垂直。初看起来,似乎带电粒子会在垂直于磁场的平面内作圆周运动,同时沿电场方向作匀加速运动,整个运动是这两种运动的合成。然而这种看法是错误的。通过解运动方程可以证明[1],实际的运动是垂直于磁场的平面上的圆周运动和垂直于(而不是平行于)电场的匀速(而不是匀加速)运动的合成。 为了深刻理解发生上述运动的物理原因,下面来进行这一问题的受力分析。 (一)受力分析 会磁场压指向S轴,(垂直…     

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     

利用洛伦兹力演示器探究带电粒子在电场及磁场中的运动

洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力,比较抽象,学生无法直接观察,针对该问题,采用了J2433-1型洛伦兹力演示器来探究带电粒子在电场和磁场中的运动,并测量了电子的比荷,该方法可在三维空间观察电子运动的径迹,通过宏观现象认识了微观本质.     

Landau规范下均匀磁场中带电粒子圆心相干态计算

在Ｌａｎｄａｕ规范下计算出均匀磁场中带电粒子的圆心相干态。利用这些圆心相干态可方便地描述带电粒子的圆周运动。这些圆周运动与经典力学的结果比较表明，圆心相干态描述系综中的平均运动． 关键词：     

用等圆相交对称性解磁场轨迹问题

带电粒在磁场中的轨迹问题,其本质是平面几何知识与物理知识的综合应用．由于这类问题灵活多变,最能体现学生数理结合的综合应用能力,历年来为高考命题者所青睐．带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹是圆弧,离不开圆的几何知识．当磁场区域受圆形边界约束时,轨迹问题实际上是二圆相交问题．利用等圆相交的对称性特点,可以快速、简洁地求解带电粒子在磁场中运动的轨迹问题．