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     

圆形有界磁场问题的分类及解析

1对心飞入问题【例1】(2002年高考天津卷)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,如图1所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为O,半径为r.当不加磁场时,电子束将通过O点而打     

带电粒子在矩形边界匀强磁场中经过某一点的问题

从2019年高考全国卷物理带电粒子在匀强磁场中的偏转问题出发,结合在平时教学中遇到的带电粒子在矩形边界磁场中经过某一点的问题,提出了从角度关系解决这一问题的思路与方法,以期辅助学生简洁快速地解决该类问题.     

磁场中圆周轨迹确定法

求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动题目时，画出粒子的运动轨迹是相当关键的一步．下面就圆周轨迹的画法做一下总结．     

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     

归类例析圆形边界磁场中的圆弧运动

探究带电粒子在各种圆形边界磁场中做部分圆弧运动问题的分析方法和技巧,并归类总结,辅以针对例题加以说明．     

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     

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     

带电粒子在交变电场和磁场中运动归类赏析

最近几年有关带电粒子在交变电场和磁场运动的试题在各地模拟考试题中时有出现;而测验的结果往往是学生的得分率很低,成为教学中的一个新的难点.原因是多方面的的,一是学生遇到这部分题目少,见到这种题就怕;二是学生未能深入掌握带电粒子在交变电场和磁场中运动的命题特点,而教     

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．     

“粒子源”问题归类与解析

2010年高考全国理综能力测试卷Ⅰ,Ⅱ物理压卷题,虽然仍是粒子在磁场中的偏转,但不是单个带电粒子在磁场中的多阶段运动,而是由"粒子源"从同一点发出多个同速率不同方向的同种粒子在磁场中的运动问题.有关"粒子源"问题.笔者认为可以从以下几方面归纳解析.     

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：     

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．     

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     

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.     

对《圆形有界磁场问题的分类及解析》文中一个解答的补充

《圆形有界磁场问题的分类及解析》[1]文中的例9,解答不够完整,这里给予补充和更正.题目及原解答如下.【题目】如图1所示,半径为R的圆筒形区域内,分布着磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.一带正电的微粒从圆筒壁上小孔A点沿半径方向射入磁场,且初速度方向垂直于磁场方向.若该微粒与筒壁碰撞时不损失电荷量,并能以大小相等的速度反向弹回,问初速度大小满足什么条件时,     

谈回旋加速器中带电粒子在磁场中运动轨迹的间距问题

我们都知道回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,带电粒子在两个D型盒间的交变电场中做加速运动,在D型盒中的匀强磁场中做匀速圆周运动,各种教材都给出了带电粒子在回旋加速器中运动的图示.笔者研究了各种教材中所画的图示(图1).发     

磁场范围的最小面积

在平常教学过程中,笔者遇到这样的一道题.【题目】电子质量为m,电荷量为e,如图1所示,从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限,射入时速度方向不同,速度大小均为v0.现在某一区域加一垂直于xOy平面的匀强磁场,磁感应强度为B,     

人教版《带电粒子在匀强磁场中的运动》教学设计

在新课程要求下,如何在具体的教学中落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标,是广大高中教师需要深入思考和研究的问题．本文以人教版《带电粒子在匀强磁场中的运动》的教学为例,尝试将问题探究式引入课堂教学,促进课程三维目标实现．