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通过对近几年高考题目的分析,我们不难看出,带电粒子在磁场中的运动的应用是高考的一个热点,题型包括选择和计算,在物理单科考试和理科综合试题中本考点的试题几乎年年有,并且占有较大的分值,而确定带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径也就成了成功解题的关键一环,也是众多学生感到最棘手的问题.
目前几乎所有的高三物理备考辅导资料中对带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心的确定方法(基本思路即圆心一定在与速度方向垂直的直线上)提供两种:(1)圆周轨迹上任意两点的速度方向垂线的交点就是圆心;(2)一条速度的方向垂线和圆的某条弦的中垂线的交点就是圆心.圆心确定下来后,根据平面几何知识去求解半径.对大部分此类题而言,用上述二种方法基本可以确定粒子运动的圆心,但对于个别题型,如,已知粒子的进入磁场的速度方向和粒子射出磁场后的速度方向,要求磁场区域面积的题型,用上述二种基本方法就行不通,因这类题高考考查频率相对不高,学生接触较少,看完题目后往往无从下手,不知怎样找圆心、半径.
本文在此介绍求解带电粒子在磁场中运动的圆心的另一种方法:结合左手定则作出粒子入射磁场速度的垂线、画出入射速度和出射速度夹角的角平分线,垂线与角平分线的交点即为圆心;因角平分线上的点到两边的距离相等,则交点到两边的距离即为粒子做圆周运动的半径.用这种方法可让学生快速找到圆心、半径.
磁场方向垂直于XOY平面,粒子进入磁场的速度方向垂直于X轴,粒子经过矩形磁场后发生偏转,射出磁场后经过Y轴上的B点由此可见,若已知带电粒子进入磁场时的速度方向和射出磁场后的速度方向,求磁场区域面积这一类型题,可作出两速度夹角的角平分线与入射速度垂线相交,交点即为带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心,交点到两边的距离即为半径.用此方法可让学生极快地找出粒子运动的圆心和半径,提高解题速度,获得更理想的成绩.
[广东省珠海市斗门区和风中学 (519110)]
目前几乎所有的高三物理备考辅导资料中对带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的圆心的确定方法(基本思路即圆心一定在与速度方向垂直的直线上)提供两种:(1)圆周轨迹上任意两点的速度方向垂线的交点就是圆心;(2)一条速度的方向垂线和圆的某条弦的中垂线的交点就是圆心.圆心确定下来后,根据平面几何知识去求解半径.对大部分此类题而言,用上述二种方法基本可以确定粒子运动的圆心,但对于个别题型,如,已知粒子的进入磁场的速度方向和粒子射出磁场后的速度方向,要求磁场区域面积的题型,用上述二种基本方法就行不通,因这类题高考考查频率相对不高,学生接触较少,看完题目后往往无从下手,不知怎样找圆心、半径.
本文在此介绍求解带电粒子在磁场中运动的圆心的另一种方法:结合左手定则作出粒子入射磁场速度的垂线、画出入射速度和出射速度夹角的角平分线,垂线与角平分线的交点即为圆心;因角平分线上的点到两边的距离相等,则交点到两边的距离即为粒子做圆周运动的半径.用这种方法可让学生快速找到圆心、半径.
磁场方向垂直于XOY平面,粒子进入磁场的速度方向垂直于X轴,粒子经过矩形磁场后发生偏转,射出磁场后经过Y轴上的B点由此可见,若已知带电粒子进入磁场时的速度方向和射出磁场后的速度方向,求磁场区域面积这一类型题,可作出两速度夹角的角平分线与入射速度垂线相交,交点即为带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心,交点到两边的距离即为半径.用此方法可让学生极快地找出粒子运动的圆心和半径,提高解题速度,获得更理想的成绩.
[广东省珠海市斗门区和风中学 (519110)]