圆形匀强磁场对带电粒子的汇聚和发散作用

带电粒子在磁场中的运动问题种类多,试题难度较大,学生分析解答较难,然而这方面知识,却是高考考查的重点和热点,值得广大高三教师和学生重点关注。有关带电粒子在磁场中运动问题的文章很多,但讨论圆形匀强磁场对带电粒子的汇聚与发散作用的文章较少,在此做简要的探讨。

平行带电粒子束在圆形匀强磁场中的聚焦条件分析

在平行带电粒子束射入圆形匀强磁场的条件下,给出了粒子束在圆形磁场内外运动的轨迹曲线族方程,绘制了粒子束在磁场中运动的轨迹曲线族及其包络线;轨迹圆半径小于磁场圆半径时,粒子束在圆形磁场内轨迹曲线族的包络线为一个圆弧;轨迹圆半径大于磁场圆半径时,粒子束在圆形磁场外的轨迹曲线族的包络线为一条平滑的曲线;仅在轨迹圆半径等于磁场圆半径时,粒子束在圆形磁场内外的轨迹曲线族的包络线收缩为一个点,才呈现出磁聚焦的特征。

帯电粒子在圆形匀强磁场中的运动规律

带电粒子在匀强磁场中的运动是高中物理常见的问题,其中有界磁场是经常考查的知识点,也是学生学习的难点。究其根源,是学生不理解其中的规律。

圆形区域匀强磁场对带电粒子运动方向的作用

从圆形区域匀强磁场边界上同一点入射的带电粒子束,经圆形匀强磁场偏转后转变为平行的带电粒子束,该现象的逆过程就是通常所说的磁聚焦.文章首先运用中学数学知识推导出射角的余弦随入射角变化的函数表达式.根据该表达式讨论得出：粒子做匀速圆周运动的半径r与圆形磁场区域半径不相等时出射角α的范围,两半径相等时出射角为90°的结论.目的在于使人们认识到磁聚焦及其逆过程只是磁偏转在某些条件下的特定结果,提升对这一问题的认识.

轨迹圆与磁场圆等大时带电粒子运动模型分析

研究了轨迹圆与磁场圆等大时带电粒子在圆形匀强磁场中的运动模型,得出了5个结论,并用结论分析了一道典例,对磁场的模型教学及学习起到了很好的优化作用.

基于Woridng Model分析平行带电粒子束在圆形磁场中的聚焦条件

针对一束平行带电粒子以相同速率从磁场外不同位置射入圆形匀强磁场发生磁聚焦的现象,通过Working Model二维仿真软件,对粒子速度三种不同情况进行了模拟,根据模拟结果得出了磁聚焦的条件,并简述了用Workmg Model软件模拟的过程。

刍议洛伦兹力在高中物理学习中的主线作用

在物理的教学中,我校物理学科组以专题论文的形式展开我校高中物理的顶层设计——文中以物理核心素养中的运动观念为核心,以带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力做匀速圆周运动的模型为切入点,依托各种不同形状边界磁场中的非完整圆周运动,对洛伦兹力在高中物理中的主线作用做了深入的总结,让学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会需要的必备品格和关键能力.本文就不同边界的匀强磁场作一分析,希望能有引领作用.