高考物理带电粒子在有界磁场中运动复合场运动题型解题技巧

09年及10年全国高考理综Ⅰ压轴题中均出现了带电粒子在有界磁场中运动及复合场运动问题.那么在复习课教学中如何突破这一专题呢?结合多年的教学实践,对于这类问题我们可以做如下的应对：

一、带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动基本问题

找圆心、画轨迹是解题的基础.带电粒子垂直于磁场进入一匀强磁场后在洛伦兹力作用下必作匀速圆周运动,抓住运动中的任两点处的速度,分别作出各速度的垂线,则二垂线的交点必为圆心；或者用垂径定理及一处速度的垂线也可找出圆心；再利用数学知识求出圆周运动的半径及粒子经过的圆心角从而解答物理问题.

二、带电粒子在磁场中轨道半径变化问题

导致轨道半径变化的原因有：①带电粒子速度变化导致半径变化.如带电粒子穿过极板速度变化；带电粒子使空气电离导致速度变化；回旋加速器加速带电粒子等.②磁场变化导致半径变化.如通电导线周围磁场,不同区域的匀强磁场不同；磁场随时间变化.③动量变化导致半径变化.如粒子裂变,或者与别的粒子碰撞；④电量变化导致半径变化.如吸收电荷等.总之,由看m、v、q、B中某个量或某两个量的乘积或比值的变化就会导致带电粒子的轨道半径变化.

三、带电粒子在磁场中运动的临界问题和带电粒子在多磁场中运动问题

带电粒子在磁场中运动的临界问题的原因有：粒子运动范围的空间临界问题；磁场所占据范围的空间临界问题,运动电荷相遇的时空临界问题等.审题时应注意恰好,最大、最多、至少等关键字

四、带电粒子在有界磁场中的极值问题

寻找产生极值的条件：①直径是圆的最大弦；②同一圆中大弦对应大的圆心角；③由轨迹确定半径的极值.有一粒子源置于一平面直角坐标原点O处,如图所示相同的速率v0向第一象限平面内的不同方向发射电子,已知电子质量为m,电量为e.欲使这些电子穿过垂直于纸面、磁感应强度为B的匀强磁场后,都能平行于x轴沿+x方向运动,求该磁场方向和磁场区域的最小面积s.

五、典型例题试析

（07四川）如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方形的匀强电场,场强大小为E.在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里.A是y轴上的一点,它到座标原点O的距离为h；C是x轴上的一点,到O点的距离为l,一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入大磁场区域,并再次通过A点.此时速度方向与y轴正方向成锐角.不计重力作用.试求：

（1）粒子经过C点时速度的大小合方向；

（2）磁感应强度的大小B.