帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(guó)卷中，帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，也是難點(diǎn)，所以無(wú)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(diǎn)復(fù)習(xí)。帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題綜合性較強(qiáng)，解決這類問題既要用到物理中的洛侖茲力、圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，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(shí)。而且有時(shí)候又牽涉到臨界情況，思維含量高，難度大。筆者認(rèn)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(shí)的復(fù)習(xí)外（比如圓心的確定，準(zhǔn)確、清晰地畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，半徑和時(shí)間的確定等），更要注意歸納總結(jié)帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的常見情形，針對(duì)有界磁場(chǎng)邊界的特點(diǎn)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(chǎng)和圓形邊界磁場(chǎng)分析探究一些常見的運(yùn)動(dòng)情形，歸納總結(jié)相應(yīng)的特點(diǎn)和規(guī)律，以供同仁們參考。

一、帶電粒子在直線邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1.單平面邊界磁場(chǎng)