高中物理問題中帶電粒子在對稱磁場運動認知障礙突破

呂曉倩

中圖分類號：G633.7 ? ? 文獻標識碼：B ? ?文章編號：1672-1578（2020）23-0219-02

1.豎直分界磁場

例1：兩平面熒光屏互相垂直放置，在兩屏內分別取垂直于兩屏交線的直線為x軸和y軸，交點O為原點，如圖所示。在y>0，00，x>a的區域有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩區域內的磁感應強度大小均為B。在O點處有一小孔，一束質量為m、帶電量為q（q>0）的粒子沿x軸經小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數值。已知速度最大的粒子在0a的區域中運動的時間之比為2∶5，在磁場中運動的總時間為7T/12，其中T為該粒子在磁感應強度為B的勻強磁場中做圓周運動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍（不計重力的影響）。

點評：定圓心、畫出軌跡圖，利用圓的幾何知識確定半徑，洛侖前茲力提供向心力解決相關問題是解題的基礎，利用區域圓與軌跡圓的幾何交匯是解題的關鍵，兩場中運動幾何條件與時間關系聯立方程是解題的技巧，綜合應用帶電粒子在磁場中運動的知識就能使問題得以解決。