带电粒子在电场和磁场(或电场、磁场和引力场的复合场)中的运动,是高中物理的重点课题,也是高考的热点课题,分数较高。从试题难度来看,大部分属于中难,尤其是有计算题的时候,一定是有难度的综合题。
今天尹老师就来详细讲讲带电粒子在磁场中的运动留学之路,感兴趣的同学千万不要错过哦!
首先确定带电粒子(忽略重力)在磁场中做出什么运动:
初速度方向与均匀磁场方向平行——匀速直线运动,比较简单就不多说了。
初速度方向垂直于均匀磁场方向——匀速圆周运动,最重要的是洛伦兹力提供向心力。解题时,遵循“轨迹速度垂直角、几何比例和时间”的方法,即画出轨迹、速度、速度垂直线(半径),求出圆心、圆心角,用几何法算出半径,用比例法算出时间。
在整个电磁学内容中,标准画图是很重要的一个部分,很多同学都是随便画的,更别说用尺子了,找不到几何关系,自然也就解不出来。
轨迹中心的确定如下:
① 已知两个位置,其中一个位置的速度方向
连接两位置作一条垂直中线,若已知速度位置,则向速度方向作一条垂直线,两条垂直线的交点即为圆心。
② 已知两位置的速度方向
在这两处位置画出垂直的速度线高中物理磁场,两条垂直线的交点就是圆心;
③ 已知位置的速度方向和半径
在此位置画一条垂直于速度的线,利用左手定则确定圆心的方向,距离R即为圆心。
两种对称性:
① 如果一个粒子从直边界射入磁场,然后从边界弹出,其速度方向与边界之间的夹角相等。
② 在圆形磁场中,径向注入的粒子必定径向弹出。
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