帶電粒子在有界磁場中的運動分類解析

縱觀近幾年的高考理綜物理試題，帶電粒子在有界磁場中的運動年年都考，備受高考命題者的青睞，而且我們注意到在新課標(biāo)全國卷中，帶電粒子在有界磁場中的運動往往是以壓軸題的形式出現(xiàn)。這充分說明帶電粒子在有界磁場中的運動問題是高考的重點和熱點，也是難點，所以無論是高考第一輪復(fù)習(xí)還是第二輪復(fù)習(xí)，這部分內(nèi)容都應(yīng)該作為重點復(fù)習(xí)。帶電粒子在有界磁場中的運動問題綜合性較強，解決這類問題既要用到物理中的洛侖茲力、圓周運動知識，又要用到數(shù)學(xué)中的平面幾何、三角函數(shù)和解析幾何知識。而且有時候又牽涉到臨界情況，思維含量高，難度大。筆者認為要處理好這部分內(nèi)容的復(fù)習(xí)教學(xué)，除了要搞好基礎(chǔ)知識的復(fù)習(xí)外（比如圓心的確定，準(zhǔn)確、清晰地畫出運動軌跡，半徑和時間的確定等），更要注意歸納總結(jié)帶電粒子在有界磁場中運動的常見情形，針對有界磁場邊界的特點和涉及的臨界情況，探究并總結(jié)出一些規(guī)律性的東西。本文就直線邊界磁場和圓形邊界磁場分析探究一些常見的運動情形，歸納總結(jié)相應(yīng)的特點和規(guī)律，以供同仁們參考。

一、帶電粒子在直線邊界勻強磁場中的運動

1.單平面邊界磁場