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| 带电粒子在磁场中作匀速圆运动的解题思路 | ||
作者:徐常勇 文章来源:2003年获白银市论文交流一等奖 点击数: 更新时间:2006-6-1 ![]() |
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通过对大量习题的研究,笔者认为,解决带电粒子在磁场中作匀速圆运动的有关问题,关键在于把握好三个基本要点: 一、画轨迹圆。 二、找圆心。 三、确定半径。 其中画轨迹是解决问题的关键,确定半径往往成为解题的难点,下面举例说明。 例一(2004年高考题)一匀强磁砀,磁场方向垂直于xy平面,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内,一个质量为m,电量为 q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为V,方向沿x正方向,后来粒子经过y轴上的p点,此时速度方向与y轴的夹角为30度,P到O的距离为 L,如图所示,不计重力的影响求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上磁场区域的半径R。 解析:先画出符合题设条件的圆轨迹图 (此轨迹应与过O点的速度方向和过P点 的速度方向相切)如图 圆心是圆周上任意两点磁场力作用线的交点,(过O点和Q点作切线交于O` 即为圆心) 再根据几何关系,确定半径r=3L R= L,最后根据圆运动规律,BVq = ,求出磁感应强度B。 例二(2002·全国高考)电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的,电子束经过电压量u的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区域,如图所示,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,电子速将通过O点而打到屏幕的中心M点,为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转一已知角度W,此时磁场的磁感应强度B为多少? 解析:这是一个与实际联系的问题, 但实质还是考查带电粒子在磁场中的 运动的有关问题,按此类题的解题思路, 先画出粒子在磁场运动轨迹的示意图, 根据任意两点磁场力作用线的交点找到圆心 再由几何关系确定半径,使可求解,如图。 圆心为c,连接oc,在△ocb中∠oo` = W,几何关系,tan( ) 在平时的教学中,为了让学生掌握此类题的解题思路,可组织轨迹图的专题训练,如下图:(粒子均从O点射入) 带电粒子在磁场中运动的轨迹问题,是高考考查的热点题型,能很好的考查学生联系实际和应用数学工具的能力,因此,应予高度重视。
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| 文章录入:skyseasailor 责任编辑:skyseasailor | ||
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