高中物理教學(xué)論文 作圖-解“磁場(chǎng)”題的關(guān)鍵

1、解有關(guān)”帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”題的關(guān)鍵-作圖有關(guān)磁場(chǎng)的高考題,大部分是帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容,因?yàn)檫@部分內(nèi)容可以和其它知識(shí)綜合.解帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的題目,作者多年對(duì)高考題的研究認(rèn)為:關(guān)鍵是作圖.可以說(shuō),圖畫(huà)出來(lái)了,畫(huà)對(duì)了,這題就基本解出來(lái)了,解對(duì)了,所謂”行百里者半九十”是也.但如圖畫(huà)錯(cuò),此題必錯(cuò)無(wú)疑,當(dāng)然畫(huà)不出圖,就解不出來(lái).請(qǐng)看高考題.例1作圖:據(jù)左手定則,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)I后,必向下偏轉(zhuǎn),據(jù)題意,過(guò)圓心,又圓心角等于弦切角的2倍,所以偏轉(zhuǎn)角為600, 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,是帶電粒子在磁場(chǎng)I作圓周運(yùn)動(dòng)的周期. 所以軌跡的圓心A2在磁場(chǎng)的圓上,如解題圖所示.帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)II后,由于磁

2、場(chǎng)方向變化, 據(jù)左手定則, 必向上偏轉(zhuǎn),據(jù)題意,過(guò)A4點(diǎn)射出,其直徑等于磁場(chǎng)區(qū)的半徑, 偏轉(zhuǎn)角為1800,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,是帶電粒子在磁場(chǎng)II作圓周運(yùn)動(dòng)的周期.所以有,此式是解本題的關(guān)鍵和難點(diǎn).解:例2. 作圖:從O點(diǎn)射出的帶電粒子的速度的朝各個(gè)方向,選取邊緣的粒子,如垂直于MN和平行于MN的,得如下圖(MN以上),比較可得A正確.例3. （16分）如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S1、S2為板上正對(duì)的小孔，N板右側(cè)有兩個(gè)寬度均為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于紙面向外和向里，磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)有一個(gè)熒光屏，取屏上與S1、S2共線的O點(diǎn)為原點(diǎn)，向上為正方向建立x軸

3、。M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S1進(jìn)入兩板間，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。當(dāng)兩板間電勢(shì)差為U0時(shí)，求從小孔S2射出的電子的速度v0。求兩金屬板間電勢(shì)差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域而打到熒光屏上。x熒光屏OBBMNKddS1S2若電子能夠穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域而打到熒光屏上，試在答題卡的圖上定性地畫(huà)出電子運(yùn)動(dòng)的軌跡。求電子打到熒光屏上的位置坐標(biāo)x和金屬板間電勢(shì)差U的函數(shù)關(guān)系。解:根據(jù) 得: 根據(jù)將(1)代入,以及 得:(3)作圖:由于電子從左磁場(chǎng)飛出又飛入右磁場(chǎng),所以兩圓軌跡的圓心必在垂直于過(guò)兩磁場(chǎng)的交點(diǎn)的切線上,又由于兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等,據(jù)公式,知兩圓的半徑也相等,因?yàn)樽髨A的圓心在左邊緣上,所以右圓的圓心在右邊緣上,所以從磁場(chǎng)