带电粒子

伏军【摘要】带电粒子在圆形磁场中的运动涉及许多几何知识，其中粒子的轨迹圆与磁场区域圆相互关系的分析一直是学生学习的难点，尤其是轨迹圆的动态变化问题更令学生头疼不已.本文阐述利用“几何画板”这一软件来分析带电粒子在圆形磁场中的运动问题，借助软件提供的几何作图、动态调节、追踪动画功能，逐步熟悉动态圆的建立过程，展现粒子轨迹的动态变化过程，帮助学生提升分析能力和空间想象能力.【关键词】圆形磁场；几何画板；带电粒子“几何画板”软件是美国Key Curriculum

闪电发生时，带电粒子会与大气原子相互作用获得某种加速度，然后随着带电粒子的移动，其中大多数会获得能量并产生更多带电粒子，这类似于一种雪崩效应。这会产生相对于带电粒子向后传播的X射线，并进而产生更多带电粒子，从而形成一种反馈。这与实验观察的结果一致，或许对开发新的X射线源有所启发。閃电

摘   要：带电粒子在电场中的运动问题是一类典型的力电综合问题，是高考的热点之一。其中，带电粒子在交变电场中的运动问题难度较大，速度-时间图像是解决此类问题的有效方法。可以根据粒子所受电场力及其变化特点，结合粒子入射（或释放）时刻以及初始条件，作出粒子运动的速度-时间图像，或某一分运动的速度-时间图像，再借图展开思维。关键词：带电粒子；交变电场；专题突破中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2023）4-0043-

考试卷中涉及带电粒子在电磁场中运动的试题分析，明确带电粒子在电磁场中运动的考查内容与方向，结合带电粒子在电磁场中的“多变量问题”的解析，总结带电粒子在电磁场中运动的“多变量问题”的解题策略.关键词：带电粒子；质谱仪；多变量；解题策略中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（202301-0117-03收稿日期：2022-10-05作者简介：夏建平（1987.10-），男，浙江省杭州人，中学一级教师，从事高中物理教学研究.1 选考背景带

究领域都涉及带电粒子在恒定电磁场中的运动问题，但由于带电粒子在电磁场中一般做曲线运动，其运动轨迹较为复杂，运动方程的表达式也较为复杂，所以在大学物理教材及相关文献中一般仅讨论带电粒子在某些特殊恒定电磁场中的运动规律[1-4].本文利用复数变换，将带电粒子在恒定电磁场中的运动微分方程简化为简单且容易求解的微分方程，再对运动微分方程进行积分，获得带电粒子在任意恒定电磁场中的运动方程的解析解，并运用MATLAB模拟仿真带电粒子的运动轨迹，讨论其运动规律和运动特征

邵贝摘要：带电粒子在电场磁场中的运动问题是高考的重难点内容.本文从带电粒子在匀强电场、匀强磁场中运动模型出发，通过分解，列出分方向上的动能定理、动量定理，并例举了带电粒子在匀强电、磁场以及非匀强磁场、复合场等各类考题，从而归纳出简洁易懂的解题思路.关键词：带电粒子;分解;动量;动能中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）16-0103-03带电粒子在电场磁场中的运动形式颇多，如在匀强电场中的匀变速曲线运动，匀强磁场中的匀速

Gebra;带电粒子;旋转圆;圆形边界磁场;磁发散;磁聚焦引言高考物理中有一类常见习题----带电粒子在有界磁场中的运动，该类型题目粒子轨迹较为复杂，几何特征比较复杂，数学规律较多，计算难度较大。由于尺规在黑板上使用并不是很方便，再加上此类习题经常需要擦除轨迹或更改轨迹，教师利用传统教学手段讲解非常的不便。如果遇到放缩圆或旋转圆类型题目，教师虽可通过自制教具解决展示问题，然而有教具不易保存、使用不够方便等问题。笔者通过多方学习和尝试，发现GeoGebra的

传统知识——带电粒子在磁场中的运动的创新情景，考查了学生多方面的素养，此题涉及物理和数学多个知识点，综合性强。本文从命题意图、试题解析等方面对该题进行详细分析，针对不同学生数理水平，比较多种方法，巧用数学方法与竞赛方法来解决，并提出几点教学思考。【关键词】带电粒子;数理水平;高考物理【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）28-0058-03带电粒子在磁场中运动问题，能够很好地考查学生的数理能力，是历年高

一题着重考查带电粒子在磁场中运动的各类问题，教师仅用板书难以展示其中动态变化过程，故本文利用Geogebra对近年江苏高考有关有界磁场问题分类进行动态模拟，可以得到动态变化的带电粒子运动轨迹，简化作图操作，便于学生理解物理情境。关键词：Geogebra;模拟;带电粒子;江苏高考带电粒子在有界磁场中的运动分析是高中物理教学的难点，其中动态变化的轨迹很难以板书的形式展现。笔者利用Geogebra进行模拟，把动态轨迹中的规律与临界情况直观地展现出来。一、放缩问题

摘 要：带电粒子在复合场中的运动是高中物理的重要知识，解决这类问题需要综合运用力学和电磁学方面的知识，同时还需要用到一些数学知识。本文将从理论和计算机仿真模拟两方面研究带电粒子在复合场中的运动规律。关键词：高中物理;复合场;带电粒子;数字教学资源;教育信息化复合场是指重力场、电场、磁场中的两者或三者同时存在于同一个空间。带电粒子经过复合场时会同时受到多个力的作用，其中重力和电场力具有相似的性质，常常可以将重力和电场力等效为一个力。接下来我们将研究带电粒子在

养。以一道“带电粒子在偏转电场中运动”的例题为例，阐述了教师带领学生经历审题、审问、解题等环节对例题进行分析与处理，使学生的科学思维得到有效的培养。关键词：带电粒子;偏转电场;例题教学;科学思维物理学科核心素养是学生通过物理学习过程中逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理特性的品质[1]。其中物理科学思维是物理学科核心素养的组成部分。物理教学中，培养学生的问题解决能力是物理教学的重要环节，而例题教学目的是帮助学生理解物理

摘 要：“带电粒子在电场中加速运动”是高考考查的重点内容，课堂教学上只是利用图示显示电场对带电粒子的加速原理，然而这种微观物理现象看不见、摸不着，学生感觉非常抽象，影响了学生对这部分知识的深入理解.为了使微观带电粒子在电场中加速运动形象化、直观化，给学生一个清晰的感性认识，制作了“带电粒子在电场中加速运动”的演示教具，模拟物理现象，进一步发挥演示实验在课堂教学中的重要作用.关键词：演示教具;带电粒子;加速运动;平行板电场中图分类号：G633.7    

电场;磁场;带电粒子;抛物线;类斜抛运动;圆弧轨迹中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2021）6-0041-31    原题呈现题目 （2020全国高考物理1卷第25题）在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图1所示。质量为m，电荷量为q（q>0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点

中物理教学中带电粒子在电磁场中的运动问题进行分析，探讨高中物理教学的有效措施。◆关键词：高中物理;带电粒子;电磁场;运动一、高中物理教学中带电粒子在电磁场中的运动的教学现状1.教师不重视学生智力开发应试教育背景下，很多物理教学往往都是以完成教学任务为目的，在教学中过度重视升学率，对学生的思维能力和智力开发有所忽视。在概念讲解过程中，部分物理教师采用的教学方式依旧是填鸭式教学，将教学内容直接灌输，学生无法真正接受物理知识。物理是一门理科课程，照本宣科式教学很

析分析和求解带电粒子在有界匀强磁场中运动时间问题的一种方法.在原题的基础上，将部分磁场边界推广为具有任意半径的半圆形，利用所提出的分析方法，得到严格的解析结果.关键词：有界磁场;带电粒子;极坐标方程;极值;解析法中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）03-0060-02基金项目：教育部高等学校教研究项目“大学物理问题探究教学模式的深入探索与实践”（课题编号：DJZW201927zn）.作者简介：吴迎春（1984-

强电场中，当带电粒子的运动方向与电场方向垂直时，带电粒子受到电场力F=qE的作用而做抛物线运动，如图1所示．当带电粒子运动方向与电场方向平行时，带电粒子做匀加速直线运动．图1 v0垂直射入电场若只有磁场时，如图2所示，带电粒子以速度v与磁场方向成θ角进入匀强磁场B中，可把v分解为v⊥和v//，带电粒子一般做螺距相等的圆柱螺旋运动，其运动轨迹是一条螺旋线，如图3所示．带电粒子在磁场中的螺旋运动广泛地应用于“磁聚焦”技术，例如电子显微镜的应用．当带电粒子的速度

许彦廷带电粒子在直边界匀强磁场中运动时，南于受到边界的限制會出现临界状态问题，使得部分同学感觉无从下手。下面就以带电粒子在直边界匀强磁场中的运动问题为例，进行分析求解，以期对同学们有所帮助。一、单直线边界磁场问题当带电粒子从直线边界射入匀强磁场时，其运动轨迹与进入磁场时的速度方向相关。若带电粒子垂直于磁场边界进入，则其运动轨迹一定为半圆；若带电粒子不是垂直于磁场边界进入的，则其运动轨迹是圆周的一部分，可能是劣弧或优弧。若带电粒子一直在磁场中运动，则当其运动

孔鸣霄带电粒子在电场中的运动问题是一个重点，也是一个难点。同学们如果不能正确分析带电粒子的受力情况、灵活选用带电粒子在运动中遵循的规律，将会感觉无从下手。下面就对求解此类问题的一般思路进行归纳总结，希望达到与同学们共同进步的目的。求解带电粒子在电场中运动问题的一般思路：

解雄岗求解带电粒子在交变电场中的运动问题时，如果根据带电粒子运动的周期性和空间上的对称性，可以将交变电场分解成若干匀强电场时，就可以判断带电粒子是做直线运动，还是做偏转运动，进而从力和运动的关系出发，根据牛顿第二定律及运动学规律分析求解速度、位移等，或从功能关系出发，根据动能定理或能量守恒定律分析求解动能、势能等。

璐璐摘 要：带电粒子在有界磁场中的运动是高考的热点，而圆形有界磁场问题又是热点中的热点。在高中物理学习中，带电粒子在圆磁场中有两种比较常见的题型，即沿径向射入和不沿径向射入，通过对基本模型的分析，针对典型例题具体应用，旨在攻克这一高考难点。关键词：高中物理 磁场圆半径 轨迹圆半径 圆心角带电粒子在匀强磁场中的运动在考纲中的要求是II级，即要求学生理解其确切含义以及与其他知识间的联系，并能在实际问题的分析、推理和判断过程中加以运用。正由于该知识点的重要性，它

戴丽娜带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电场中运动，若所受洛伦兹力与电场力（和重力）不平衡而做复杂的曲线运动时，为带电粒子配上一对等大反向的速度或对带电粒子的初速度进行拆分，那么带电粒子复杂的曲线运动就可等效为沿某一方向的匀速直线运动和沿某一时针方向的匀速圆周运动的合成。endprint带电粒子在正交的匀强磁场和匀强电场中运动，若所受洛伦兹力与电场力（和重力）不平衡而做复杂的曲线运动时，为带电粒子配上一对等大反向的速度或对带电粒子的初速度进行拆分，那么带电粒子

有界磁场中，带电粒子以某一初速度沿垂直磁场方向进入磁场(不考虑带电粒子的重力)，若不能做完整的圆周运动，不管题中所求的是哪个物理量，都必须画带电粒子的运动轨迹，并确定轨迹的圆心和半径，若求运动时间还要找圆心角。而最关键的一步是画轨迹，若画不出带电粒子的运动轨迹，一切都是徒劳的。下面谈谈如何画轨迹的问题。