带电粒子在磁场中的运动总纲领

总纲领带电粒子（不计重力）在匀强磁场中的运动，是高中物理教学重、难点之一，同时也是近年高考的重点和难点。因带电粒子在磁场中的运动与所带电的性质、运动的方向和磁场的方向都有关。当速度方向与磁场方向不平行时，带电粒子会受到洛伦兹力的作用，运动方向可能会发生偏转；当带电粒子垂直射入磁场中时受到的洛伦兹力将最大F=qvB，如不考虑其它力或带电粒子受其它力的合力为零，则带电粒子在匀强磁场中将作匀速圆周运动。而磁场边界的不同也会造成不同程度的困难。若无边界，粒子将做一个完整的圆周运动；若有边界（其中有直线单边界、平行双边界、举行边界、角形边界、圆形边界、扇形边界），粒子依然做圆周运动，但是不一定是完整的圆周轨迹。其综合性较强，解决这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动知识，又要用到数学中的平面几何、三角函数和解析几何知识。而且有时候又牵涉到临界情况，思维含量高，难度大。因此，要处理好这部分内容的复习教学，除了要搞好基础知识的复习外（比如圆心的确定，准确、清晰地画出运动轨迹，半径和时间的确定等），更要注意归纳总结带电粒子在有界磁场中运动的常见情形，针对有界磁场边界的特点和涉及的临界情况，探究并总结出一些规律性的东西。1、带电粒子垂直射入时当带电粒子垂直进入磁场中时，如果初速度00v时，粒子将一直处于静止状态；如果初速度00v时，如图1所示，且v0与B垂直，带电粒子会受到洛伦兹力的作用BqvF0，此时由洛伦兹力提供带电粒子的所需的向心力。则RvmBqvFn200