带电粒子在磁场中的运动剖析

蒋纬��

带电粒子在磁场中的运动这个知识点涉及知识理解、过程解读、模型转化、方法处理、情感及价值等全方位内容，并体现了注重基础、突出能力的新课标特点，因而成为近几年高考试题的热门考点。

一、带电粒子运动径迹的分析及判定

确定带电粒子在磁场中运动的轨迹，关键在于确定磁场的方向或粒子运动的轨迹偏转方向，同时要注意带电粒子的电性，然后根据左手定则判断。在判断时还要注意轨迹的曲率半径的变化，以确定其运动的方向。

例1一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图1所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变）。从图中情况可以确定（）。

A.粒子从a到b，带正电

B.粒子从a到b，带负电

C.粒子从b到a，带正电

D.粒子从b到a，带负电

二、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的问題

带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法：

（1）画轨迹，即画出轨迹，并确定圆心，运用几何方法求半径。

（2）找联系，轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间与周期相联系。

（3）用规律，即运用牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式等。

求解带电粒子在磁场中运动多解问题的技巧：

（1）分析题目特点，确定题目多解形成的原因。

（2）作出粒子运动轨迹示意图（全面考虑多种可能性）。

（3）若为周期性重复的多解问题，应该寻找通项式；若是出现几种解的可能性，应该注意每种解出现的条件。

1.质量和电荷量都相等的带电粒子

M和N，以不同的速度经小孔S垂直进入匀强磁场，运动的半圆轨迹如图7中的两条虚线所示，下列表述正确的是（）。

A.M带负电，N带正电

B.M的速率小于N的速率

C.洛伦兹力对M、N做正功

D.M的运行时间大于N的运行时间

图8

2.如图8所示，在第一象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率与x轴成θ=30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（）。

A.1∶2B.2∶1

C.1∶3D.1∶1

图9

3.如图9所示，长为L的水平极板间，有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，板间距离为L，板不带电。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的方法是（） 。

（责任编辑张巧）