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带电粒子在磁场中的圆运动的轨迹画法及其计算
首先带电粒子在磁场中的运动,本质是洛伦兹力提供向心力粒子不受重力),粒子做匀速圆周运动(整圆或部分圆)故只有洛伦兹力,没有重力、电场力等与带电物体在复合场的题目有明显差别,运动形式仅限于匀速圆周运动没有其他运动形式(如直线、匀加速、平抛)。
其次,本类题目用到的主要公式及结论为:

qvBmv2
mR2
2
R
T
得RmvqB
T2mqB
再次认识到本类题目通常为大的计算题,分值大,难度大,必须处理好。难点之一,就是如何画出运动轨迹如何找到圆心,如何找到旋转半径与已知长度、角度的数量关系难点之二就是极限条件的取得。
一、圆轨迹的画法:画圆的轨迹时遵循下面的一些原则:1.过进入点作速度的垂线半径垂直于速度速度沿圆的切线方向)2.作进出点连线的中垂线对称性3.进入直线边界时夹θ角,出来时也夹θ角对称性4.沿半径方向进入圆形磁场区域出来时也沿半径方向对称性
通常,根据上述几点,可以画出带电粒子在磁场中的运动轨迹二、旋转半径的计算:在正确画出带电粒子在磁场中的运动轨迹后下一步的主要任务是,求出旋转半径与已知长度量、角度量
的关系。而这主要是通过适当的辅助线,找到过旋转圆心的直角三角形(其斜边为旋转半径),运用勾股定理或者正余弦函数关系求解。
这里主要是通过适当的辅助线(找圆心时画的进出点间的中垂线不要太明显以免影响直角三角形的寻找),找到过旋转圆心的直角三角形(其斜边为旋转半径),运用勾股定理或正余弦函数关系求解。圆形磁场区域情形中,注意围成的四边形是对称的,对角和为180,好找旋转角度关系。三、常见的有限磁场区域通常的有限磁场边界包括:半边磁场、条形磁场、矩形磁场、圆形磁场、扇形磁场如上面图示)。还可能有其他异型磁场区域。
fword完整版带电粒子在磁场中的圆运动的轨迹画法及其计算粒子在这类磁场区域的运动轨迹通常不足一个圆但粒子进出边界的角度、旋转角度都具有特殊性,如垂直,30、60、120、150、240、300等特殊角。否则无法计算、题目难度过大四、极限条件的取得这类题目指因为粒子速度大小的为一定范围或者磁场强度的为一定范围粒子通过磁场区域后恰好能(或不能)穿出边界两种问题中极限解的取值相同,仅答案中≤、≥、、〈符号有差别。
还有一种情形是粒子速度大r
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