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     

圆形电流磁场的级数解

给出了圆电流磁场的级数解，讨论了解的收敛性     

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     

注意电场和磁场的边界

在中学物理教学中,训练题和考试题会涉及比较复杂的电场和磁场的边界问题.在编写和设定这类问题,务必做到科学、合理,切不可过于理想化,也不能太随意.     

圆形磁场中的趣味对称问题

刘家璞刘家璞不计重力的带电粒子在进入圆形匀强磁场区时,运动呈现出有趣的对称性．（1）粒子沿半径方向进场,必然沿半径方向出场     

运动的合成与分解在磁场章节中的应用

运动的合成与分解一般用于两个直线运动的合成和一般曲线运动的分解,但一道关于带电粒子在磁场中运动的高考模拟题却给人启示,带电粒子的圆周运动也可以分解与合成,有关习题除了用传统的几何关系求解外,也可以用运动的合成与分解知识求解.     

解析几何法在磁场边界类问题中的应用

带电粒子在磁场中的运动常常以压卷题的形式出现在各地模拟卷和高考卷中．这类命题综合性强,难度较大,要求学生能灵活地把数学思想方法与物理模型相互渗透．而“应用数学处理物理问题的能力”正是《考试说明》提出的“五种能力”之一．分析近三年的磁场类命题,可以发现“求磁场分布区域”或“求粒子运动区域”出现的频率较高,它们的核心就是“求磁场中的瞌线方程”,而求曲线方程正是解析几何的基本问题之一,因此我们完全可以用数学方法来探求．     

电荷在非均匀磁场中的漂移运动

运用积分的方法讨论了电荷进入轴对称的环形非均匀磁场后，电荷在与磁感线垂直的平面中的回旋漂移运动。     

圆形轨道运动质点受径向速度扰动后的轨道——兼谈圆形轨道稳定性条件

导出了有心力场中质点无量纲形式的轨道微分方程,给出了极角与极径之间的积分关系式,求出了n=2、n=-1和n=3时,在圆形轨道运动质点受到径向速度扰动后的轨道方程,提出了圆形轨道稳定性条件的图像分析方法.     

外磁场中的多节点六角形超导网络相边界

本文用矩阵方程的本征值解法求得了七节点、十九节点及三十七节点三种六角形超导网络在外磁场中的正常－超导相边界,讨论了多节点六角形网络相边界的极限行为。并对该算法的意义进行了探讨。     

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     

带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的单元教学思路与框架

立足于大概念教学理念,以培养学生的核心素养为目标,通过分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律,结合高考对这部分内容的考查特点,总结了带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的模型构建思路,绘制了以"弦"为分析问题核心和以"半径"为解决问题核心的框架,解决了带电粒子在匀强磁场中运动教学结构分散问题.用几道典型的题例证了用...     

Vacuum Arc Behavior in a Transverse Magnetic Field

Experimental measurements in a vacuum interrupter have shown that the application of a transverse magnetic field results in substantial increases in arc voltage. Photographic studies of the arc column indicate that strong magnetic fields reduce the effective anode area and may lead to severe arc constriction.     

Temperature Field Measurements of the Electric Arc Plasma in a Longitudinal Magnetic Field

Two methods are described to determine local parameters of the unsteady asymmetric plasma. The basis of one method is the parametric approach. This method is used to determine plasma parameters in the case when an assumption can be made on the shape of the intensity isolines. The temperature field was calculated according to the intensity distributions in X direction obtained simultaneously from two lines of sight. The second method was applied for measurements in arbitrary plasma configuration. In this case the temperature fields were calculated according to measurements from lines of sight simultaneously, and the obtained data were used in the Radon transformation inversion.     

Emission Intensity Enhancement of DC Arc Plasma Induced by External Oscillating Magnetic Field

Direct current (dc) arc plasma with continuous aerosol supply was coupled with an external oscillatingmagnetic field of a few tens of mT and a frequency of up to 1 kHz. Such configuration was used to alter the plasma‐related radiative properties. The magnetic field was oriented perpendicularly to the electric field in the plasma and forced the arc column to oscillate as a whole with respect to the surrounding atmosphere. The magnitude of the appliedmagnetic.eld controls the amplitude of the oscillatory motion. Several parameters that can contribute to the radiative properties of the plasma were investigated (arc current, composition of aerosol introduced into the plasma, amplitude and frequency of the magnetic field applied). Spectral emission from different zones of the plasma column was measured by optical emission spectroscopy (OES). In comparison to steady‐state plasma, the applied magnetic field induces an intensity enhancement of emission of the most analytes considered. The intensity enhancement is strongly affected by the amplitude and frequency of plasma column oscillations, i.e. by plasma column velocity. Also, intensity enhancement depends on the plasma zone observed. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

导心轨道模拟中对磁场计算方法的改进

在导心轨道的计算中,用离散傅立叶变换对二维磁场信息沿角向进行变换,得到各阶谐波分量随极向磁通变化的拟合公式,用此生成磁场。数值模拟结果表明,该方法在精度上和传统的样条插值一致,可以在角向和极向上求任意阶导数,为磁岛和撕裂膜的计算提供了便利.