李伟康

(芜湖市第一中学　安徽 芜湖　241000)



从“两个半径的大小关系”入手分析带电粒子在圆形磁场中的运动

李伟康

(芜湖市第一中学安徽 芜湖241000)

摘 要：带电粒子在磁场中的运动涉及到的物理知识和方法较多，学生在运动情境的再现和几何关系的寻找上更是感到非常困难．这其中尤其以圆形磁场中的运动问题较难，涉及到两个圆及圆与边的复杂的关系，对粒子运动的约束条件较为隐蔽，此类问题学生感到无从下手．本文从圆形磁场区域半径R和带电粒子轨迹半径r的大小关系入手，详细梳理了粒子在圆形磁场区域中运动的特点，并在解决两个难解例题中加以了应用．

关键词：圆形磁场平行汇聚原理射出区域范围运动最长时间

1当r=R时

本文中r为带电粒子轨迹的半径，R为圆形匀强磁场区域的半径.

此种情况，带电粒子在匀强磁场中的运动有两个互逆的特殊结论，我们形象地称之为“发散平行原理”和“平行汇聚原理”(不计重力等其他非磁场力作用)．

发散平行原理：当一束相同的带电粒子从磁场边界上同一点沿不同方向射入磁场区域，且轨迹半径等于圆形磁场区域半径时，这束粒子将沿同一方向平行射出磁场区域(如图1左图所示)．

平行汇聚原理：当一束相同的带电粒子沿同一方向平行射入磁场区域，且轨迹半径等于圆形磁场区域半径时，这束粒子将从磁场边界上同一点射出磁场区域(如图1右图所示)．

图1

此处不再证明．

(1)出射……