带电粒子在磁场中的运动解题策略研究

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  带电粒子在磁場中的运动,是力学和电磁学的综合问题,同时更是一个数学的问题。是学习的难点同时也是高考考查的重点。高中阶段带电粒子在匀强电场中的运动分为两类:一是匀速直线运动;二是匀速圆周运动。匀速直线运动一般不作研究,主要考察匀速圆周运动。
  二是已知圆周运动轨迹上一个点的速度方向+另一个点。根据数学知识,这个时候只需要:过已知速度的点作速度的垂线和两点连线的中垂线,两垂线交点即为圆心。
  不管什么类型的题目,定圆心都是以上两种类型。但是在很多时候,题目只会告诉你一个速度的方向,另外一个速度的方向或轨迹的点会隐藏在题目中,这个时候就需要自己去找出来。
  隐藏的速度方向以何种形式隐藏?不同题目有不同的类型,现总结一些常见的方法。
  (1)粒子从某一边界射入磁场,并从边界射出,则粒子的速度方向与边界的夹角一定相等。
  (2)在圆心磁场中,粒子射入方向经过圆心,则射出方向也一定沿圆心
  (3)粒子不从直线边界飞出的临界条件是:圆周运动的轨迹与直线边界相切。根据数学知识,半径一定与直线边界垂直。
  (4)粒子不从圆形边界飞出的临界条件是:圆周运动的轨迹与圆形边界相切。根据数学知识,半径一定与圆形边界相切点的切线垂直(即圆周运动轨迹的半径一定过圆形边界的圆心)
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