李龍軍
帶電粒子在磁場中的運動類問題在歷年高考中都屬于必考點,而且分值往往很大,可能達到一二十分之多。但學生普遍對這類問題感到茫然,主要是難以找準切入點,或者在情形非常清晰的情況下仍根本解不出來。其實,這類問題往往是兩個關鍵的突破,一是如何找到臨界(極值)的情形,二是找幾何關系。
一、用“動態圓”快速捕捉臨界(極值)情形
“動態圓”是讓帶電粒子在磁場中的圓周運動的“圓”動起來,或旋轉(圓以某一點為軸轉動),或縮放(圓以入射點為公切點縮小或放大),或平移(圓隨著入射點的移動而平移),在“動”的過程中尋找切合題意的條件。
1、相接或相切的情形有三種:相接且相切、相接不相切、相切不相接,找準具體類型即可輕松求解。
2、最長(大)與最短(?。┑那樾危和易铋L(短)打在邊界上范圍最大(小);周期T一定時,圓心角最大(?。r間最長(短),半徑r也一定時弧最長(劣弧時弦最長)時間最長。
二、用“三角形”快速解決幾何問題
1、一定要規范作圖。要用作圖工具規范作好“四個要素”——軌跡、半徑、圓心、圓心角,不要徒手隨意畫。涉及“相切”必作過切點的半徑,涉及“相接”必作過接點的半徑。
2、找幾何三角形。找三角形的基本方法:涉及“相切”必用過切點的半徑,涉及“相接”必用過接點的半徑,再找已知邊和已知角以及所求邊和所求角。
帶電粒子在磁場中的運動,往往涉及臨界極值問題,只要熟練掌握“動態圓”的方法,求解則易如反掌。