位于 mscorlib.dll 中_带电粒子在匀强磁场中运动问题的四种类型

题型一、带电粒子在复合场中的运动

复合场是指电场、磁场、重力场共存，或其中某两场共存。

带电粒子在复合场中的运动分类

1. 静止或匀速直线运动

当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，将处于静止状态或匀速直线运动状态。

2. 匀速圆周运动

当带电粒子所受重力与电场力平衡时，带电粒子在洛伦兹力的作用下，在垂直匀强磁场的平面内做匀速圆周运动。

3. 较复杂的曲线运动

当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化，而且与初速度方向不在一条直线上时，粒子的运动轨迹，既不是圆弧，也不是抛物线。做变加速曲线运动。

4. 分阶段运动

带电粒子可能经过几个不同情况的复合场区域，运动情况随区域发生变化，运动过程由几种不同的运动阶段组成。

题型二、带电粒子在组合场中的运动

组合场：电场、磁场、重力场，各位于一定的区域内，并不重叠，电场、磁场、重力场交替出现。

分析思路：

1. 划分过程

将粒子运动的过程划分为几个不同的阶段，对不同的阶段选取不同的规律处理。

2. 找关键

确定带电粒子在场区边界的速度，包括大小和方向，是解决该类问题的关键。

3.画运动轨迹

根据受力分析和运动分析，大致画出粒子的运动轨迹图，有利于形象直观地解决问题。

题型三、多解问题

题型四、临界问题

有界磁场中的临界问题常用以下两种方法。

1. 放缩圆法

适用条件：粒子速度方向一定，大小不同。

粒子源发射速度方向一定、大小不同的带电粒子进入匀强磁场时，这些带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径随速度的变化而变化。速度越大，运动半径也越大。

可以发现，这些带电粒子射入磁场后，它们的运动轨迹的圆心，都在垂直初速度方向的直线上。

界定方法：以入射点O为定点，圆心位于与速度垂直的直线上，将半径放缩做轨迹，从而探索出临界条件，这种方法称为放缩圆法。

(此图片为永城一高蒋超英老师的自制教具图片)

2. 定圆旋转法

当粒子的入射速度大小确定而方向不确定时，所有不同方向入射的粒子的轨迹圆是一样大的，只是位置绕入射点发生了旋转。

从定圆的动态旋转中也容易发现临界点，另外要重视分析时的尺规作图。规范而准确的作图可突出几何关系，使抽象的物理问题，更形象直观。

使用条件：速度大小一定、方向不同。粒子源发射速度大小一定、方向不同的带电粒子进入匀强磁场时，它们在磁场中做匀速圆周运动的半径相同。

轨迹圆的圆心共圆。带电粒子在磁场中做匀速圆周的圆心，在以入射点为圆心，半径为R的圆上，可以被称为轨迹圆心圆。

界定方法：将半径为R的圆的圆心，沿轨迹圆心圆平移，从而探索出临界条件，这种方法称为平移圆法。

(此图片为永城一高蒋超英老师的自制教具图片)

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