余少洪


摘 要: 本文介紹帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,重點(diǎn)介紹了如何找圓心,確定半徑和計(jì)算時(shí)間的方法。作者在高三連續(xù)從教八年之久,感覺(jué)學(xué)生對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律總不是很明確,感覺(jué)有必要系統(tǒng)歸納一下,希望能對(duì)部分學(xué)生起到拋磚引玉的作用。
關(guān)鍵詞: 帶電粒子 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 運(yùn)動(dòng)分析
一、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.勻速直線運(yùn)動(dòng):若帶電粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行(相同或相反),此時(shí)帶電粒子所受的洛倫茲力為零,帶電粒子將以入射速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2.勻速圓周運(yùn)動(dòng):若帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng),則做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
(1)qvB=m■,得出r=■
(2)T=■=■
注意:①洛侖茲力始終和速度垂直,洛侖茲力不做功。
②r與v有關(guān),T與v、r無(wú)關(guān)。
圖3.6-2 帶電粒子在勻強(qiáng)
磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
3.等螺距的螺旋線運(yùn)動(dòng):當(dāng)帶電粒子與磁場(chǎng)一夾角θ(θ≠0o,900,1800)時(shí),帶電粒子做等螺距的螺旋線運(yùn)動(dòng)。
二、帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的解題方法
正確解決這類(lèi)問(wèn)題的前提和關(guān)鍵是:畫(huà)軌跡、找圓心、定半徑、求時(shí)間。
1.找圓心:圓心一定在與速度方向垂直的直線上,通常有四種情況。
(1)已知入射點(diǎn)與方向和出射點(diǎn)與方向時(shí),可以通過(guò)入射點(diǎn)和出射點(diǎn)分別作垂直于入射方向和出射方向的直線,兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心。
(2)已知入射點(diǎn)與入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí),可以通過(guò)入射點(diǎn)作入射方向的垂線,連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn),作其中垂線,這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心。……