淺談高中物理中的電磁偏轉問題

陳溢欣 武漢市武鋼三中

電磁偏轉問題在高中學習本身并不難，但是由于這種現象在生活中并不常見，所以導致我們高中學生本身世界觀中沒有這種觀念，再加上這類題目有經常與其他版塊一塊出題，所以就會讓我們有種很難的感覺。但是在對這類問題解答時，只要將各種運動分開分析就可以將題目解答。電磁運動在我們生活中其實也有很多的例子。

1 高中物理學習中電磁偏轉問題應注意的地方

如今高考物理中電磁偏轉問題越來越多的與實際問題相結合起來，這對于我們高中生來說也能夠切實通過高中物理的學習來解釋生活中遇到的實際情況，但是與此同時，在我們進行解題時，也常常會因為題目條件眾多而造成對題目理解的偏差，比如關于電磁偏轉的題目有話筒問題、繼電器問題、電視機顯像管問題、靜電除塵問題、正負離子對撞機問題等等，這些題目千變萬化，但是深究的話也就是粒子在三種場（重力場、電場、磁場）中的偏轉問題，只要我們抓住了這一點，這類問題就迎刃而解了。下面我將詳細講解粒子在電場、磁場中的運動。

1.1 帶電粒子在電場中的偏轉運動

粒子在電場中的運動其實類似于粒子在重力場中的運動，主要是根據粒子的正負極和偏轉電場判斷粒子的受力方向和大小，再根據粒子的初速度等等以及F=qE等公式，在不同方向上列出方程從而求出離子的偏轉軌跡以及各種要求的量。帶電粒子在電場中的運動有三個規則可以記住：1、粒子進入電場時所帶初速度越大，偏轉角越小。2、帶電粒子的偏轉角只與粒子的初速度有關，與粒子的帶電量，電場強度等都無關。3、不同離子以相同出速度進入電場，其偏轉角、偏轉距離都相同。

1.2 帶電粒子在磁場中的偏轉運動

帶電粒子在單一磁場中所做的運動是圓周運動，首先要根據左手定律判斷帶電粒子的受力方向來判斷他的運動軌跡，根據洛倫茲力的公式F=qvb，可以求出粒子的受力大小，其中q是粒子的帶電量，v是粒子的速度，b是磁感應強度。再根據牛頓第二定律F=ma=mv2/r，即可求出粒子偏轉半徑。粒子在磁場中的運動也有三條規則可以記住：1、粒子進入磁場時所在位置與磁場邊緣所成的角與粒子出磁場時所在位置和粒子進磁場時所在位置連成線所成的角大小相同。2、粒子在磁場中偏轉的半徑等于mv/qB，與其他量的大小無關。3、粒子在磁場中所受到的力是可以運動方向垂直。

1.3 帶電粒子在復合場中的運動

復合場即電場、磁場、重力場摻雜在一起時粒子在其中的運動，這就很讓我們高中學生頭痛，其實這類題想明白之后非常簡單，簡單地說就是“一碼歸一碼，最后算總賬”。將粒子在每種場中的運動單獨求出來，假設目前只受這一種力來進行分析，判斷他的運動軌跡，最后再通過合并，來判斷其運動情況。當粒子在復合場中靜止或勻速直線運動時，根據牛頓第一定律可知粒子此時受力平衡，這個時候一定要注意粒子如果是靜止是不受洛倫茲力的，因為洛倫茲力要求粒子是在運動情況下有速度才有力。這樣就可以在各個方向上列出等式，從而求出各種所要求得量。再者當粒子作勻速圓周運動時，就可以判斷出電場力和重力平和，這樣洛倫茲力才單獨發揮作用，這樣也可以列出等式求出未知量。在復合場問題中，由于粒子運動的不規則性，往往會牽扯粒子運動的“最大”、“最小”、“最遠”等問題，需要我們具體問題具體分析來進行解答。

2 電磁偏轉問題在生活中的應用

其實電磁偏轉問題在生活中的應用十分廣泛，但是由于磁場這種東西，看不見摸不著，所以我們腦海中并沒有這種概念，事實上，我們用的話筒就是運用了粒子在磁場中的偏轉，話筒的振動膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動膜上的金屬層和這個金屬板構成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對著話筒說話時，振動膜前后振動，使電容發生變化，從而影響其中粒子的偏轉，當這種偏轉被記錄放大后就形成了聲音從話筒到音響的聲音傳遞。諸如此類的問題還有很多，比如電視機屏幕的顯像、無塵室室除塵等等，本文不再一一列舉。

3 結束語

電磁偏轉問題在高中物理學習中對于我們高中生來說說難也不難，但是說它容易又有很多同學會覺得難，這就要求我們廣大高中學生在平時學習中要積極尋找自己的弱項，用于詢問老師和學習好的同學，這樣才能對基本知識有比較穩的把握。再者，要多做不會做的題目，對答案進行詳細分析，柞木他每一步為什么要這么做，長此以往，才能將這種題目學會。

[1]黃孝國.淺談高中物理中的電磁偏轉問題[J].中學物理（高中版）,2014,32(4):48-50.

[2]吳思遠.高中物理的電磁偏轉探討[J].大科技,2015,(3):33-33.